如何使用Java编写多线程程序(3)

中华网科技 http://tech.china.com 2005-05-25 18:30:52

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三、程序示例
　　例一、

　　让我们看看下面的例子。取钱的流程是输入密码，然后确定要取得金额，如果所取的金额小于或等于可以取出的金额，WITHDRAW则返回TRUE，然后ATM机出钱，然后打印清单；否则返回FALSE，然后打印清单。如下：

public class AutomatedTellerMachine extends Teller {
public void withdraw(float amount) {
Account a = getAccount();
if (a.deduct(amount))
dispense(amount);
printReceipt();
}
}

public class Account {
private float total;
public boolean deduct(float t) {
if (t <= total) {
total -= t;
return true;
}
return false;
}
}

　　就这个例子而言，假设有这种情况，对同一个账号可以在不同的地方取钱，在同一时间，不同地点，妻子和丈夫取钱，妻子输入了账号上的最大金额，丈夫也是一样，假如妻子输入后已经得到true的返回值，但是丈夫的线程所得到的值还没有更新，这样丈夫也能够得到true的返回值，这样就出现了问题！这个问题怎么解决呢？在java里面提供了控制机制以保证deduct操作时的原子性，那就是关键字synchronized。

　　在Account的deduct方法加入synchronized就可以解决这个问题。

　　例二、

　　在这里我们用多线程中最典型的例子，生产者与消费者问题。在这个例子里面我们定义了生产者Producer，消费者Consumer和仓库Warehouse三个类，在整个程序的生命周期里，生产者随机地制造出产品放到仓库中，消费者也是随即地从仓库中取出产品。

import exception.ProducerConsumerException;

/**
* Consumer.java
* Consumer
* By: Jiabo
* Date: Mar 21, 2004
* Time: 2:47:58 PM
*/
public class Consumer extends Thread {

private Warehouse warehouse;
private String id;

public Consumer(Warehouse warehouse, String id) {
this.warehouse = warehouse;
this.id = id;
}

public void run() {

int tmp = (int) Math.random() * 10;

try {
warehouse.get(tmp);
System.out.println("Consumer # " + this.id + " get " + tmp);
} catch (ProducerConsumerException e) {
e.printStackTrace();
}

try {
sleep((int) (Math.random() * 100));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

　　在这个类中，值得注意的一点是run方法中必须使用try-catch，因为，消费者从仓库中取东西时有可能诸如仓库中的储量不够得异常，在消费者里面也是一样，只不过异常变为仓库已满。

import exception.*;

/**
* Producer.java
* Producer
* By: Jiabo
* Date: Mar 21, 2004
* Time: 2:47:45 PM
*/
public class Producer extends Thread {

private Warehouse warehouse;
private String id;

public Producer(Warehouse warehouse, String id) {
this.warehouse = warehouse;
this.id = id;
}

public void run() {

int tmp = (int) Math.random() * 10;

if (tmp != 0) {
try {
warehouse.put(tmp);
System.out.println("Consumer # " + this.id + " put " + tmp);
} catch (ProducerConsumerException e) {
e.printStackTrace();
}
}

try {
sleep((int) (Math.random() * 100));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

　　最重要的一部分在Warehouse类，如上所说为了保证get何set的原子性，在这里使用了synchronized关键字，并且在操作时抛出了可能跑出的异常。

import exception.*;

/**
* Warehouse
* By: Jiabo
* Date: Mar 21, 2004
* Time: 2:48:10 PM
*/
public class Warehouse {

// max capability of the warehouse
private int MAX;
private int contents;

// init with max capacity
public Warehouse(int max) {
this.MAX = max;
this.contents = 0;
}

public synchronized void get(int amount) throws ProducerConsumerException {

// the amount you want to get is bigger than the contends that the warehouse stores
if (amount > this.contents) {
throw new NotEnoughGoodsException();
}

amount -= contents;
}

public synchronized void put(int amount) throws ProducerConsumerException {

// the amount you want to put is out of the capability of the warehouse
if (amount > (this.MAX - this.contents)) {
throw new WarehouseFullException();
} else if (this.contents == 0) {
// warehouse is empty
throw new WarehouseEmptyException();
}

amount += contents;
}
}

（来源：Java中文站　作者：贾波）

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