多线程编程案例分析一
发布日期:2021-05-07 09:11:24 浏览次数:14 分类:精选文章

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多线程设计中的核心问题在于资源管理和线程交替执行的协调。以下是一个经典的多线程开发案例,其中设计了4个线程对象,分为两组线程:两组线程执行加法操作,两组线程执行减法操作。这种设计理念可以确保系统的稳定性和正确性。

代码结构分析

package multithreading;public class Demo1 {    public static void main(String[] args) {        Resource resource = new Resource();        AddThread addThread = new AddThread(resource);        SubThread subThread = new SubThread(resource);        // 启动加法线程        new Thread(addThread, "加法线程-A").start();        new Thread(addThread, "加法线程-B").start();        // 启动减法线程        new Thread(subThread, "减法线程-X").start();        new Thread(subThread, "减法线程-Y").start();    }}class Resource {    private int num = 0;    private boolean flag = true;    public synchronized void add() throws Exception {        if (flag == false) {            super.wait();        }        Thread.sleep(200);        num++;        System.out.println("【加法操作-" + Thread.currentThread().getName() + "】num = " + num);        flag = false;        super.notifyAll();    }    public synchronized void sub() throws Exception {        if (flag == true) {            super.wait();        }        Thread.sleep(200);        num--;        System.out.println("【减法操作-" + Thread.currentThread().getName() + "】num = " + num);        flag = true;        super.notifyAll();    }}class AddThread implements Runnable {    private Resource resource;    public AddThread(Resource resource) {        this.resource = resource;    }    @Override    public void run() {        for (int x = 0; x < 50; x++) {            try {                resource.add();            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}class SubThread implements Runnable {    private Resource resource;    public SubThread(Resource resource) {        this.resource = resource;    }    @Override    public void run() {        for (int x = 0; x < 50; x++) {            try {                resource.sub();            } catch (Exception e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

设计分析

  • 线程启动:创建了两组线程,分别执行加法和减法操作。每组线程包括两个子线程,确保加法和减法操作的同时执行。

  • 资源管理:使用了Resource类来管理共享的数据num和状态标志flagflag用于控制加法和减法操作的交替执行。

  • 加法操作:当flagfalse时,线程会等待超时,并执行加法操作。执行后,flag切换为true,同时唤醒所有等待的线程。

  • 减法操作:当flagtrue时,线程会等待超时,并执行减法操作。执行后,flag切换为false,同时唤醒所有等待的线程。

  • 运行结果

    由于加法和减法操作交替进行,数值num会在0、1、-1之间波动。具体结果取决于加法和减法线程的执行频率和顺序。

    优化思路

  • 减少等待时间:可以通过调整超时时间,优化线程等待时间,减少性能损耗。

  • 增加同步机制:确保线程的加法和减法操作不会同时执行,避免数据竞态。

  • 优化资源管理:可以通过增加更多的Resource实例来减少线程等待时间,提高系统性能。

  • 通过上述设计,可以确保多线程环境下的数据安全和系统稳定性。这种设计理念在多线程开发中具有广泛的应用价值。

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