如果這個(gè)例子還不能幫助你理解如何解決多線程的問題，那么下面再來看一個(gè)更加實(shí)際的例子——衛(wèi)生間問題。
例
如火車上車廂的衛(wèi)生間，為了簡單，這里只模擬一個(gè)衛(wèi)生間，這個(gè)衛(wèi)生間會(huì)被多個(gè)人同時(shí)使用，在實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)一個(gè)人進(jìn)入衛(wèi)生間時(shí)則會(huì)把衛(wèi)生間鎖上，等出來時(shí)
打開門，下一個(gè)人進(jìn)去把門鎖上，如果有一個(gè)人在衛(wèi)生間內(nèi)部則別人的人發(fā)現(xiàn)門是鎖的則只能在外面等待。從編程的角度來看，這里的每個(gè)人都可以看作是一個(gè)線程
對(duì)象，而這個(gè)衛(wèi)生間對(duì)象由于被多個(gè)線程訪問，則就是臨界資源，在一個(gè)線程實(shí)際使用時(shí)，使用synchronized關(guān)鍵將臨界資源鎖定，當(dāng)結(jié)束時(shí)，釋放鎖定。實(shí)現(xiàn)的代碼如下：
package syn3;
/**
* 測試類
*/
public class TestHuman {
public static void main(String[] args) {
Toilet t = new Toilet(); //衛(wèi)生間對(duì)象
Human h1 = new Human("1",t);
Human h2 = new Human("2",t);
Human h3 = new Human("3",t);
}
}
package syn3;
/**
* 人線程類，演示互斥
*/
public class Human extends Thread {
Toilet t;
String name;
public Human(String name,Toilet t){
this.name = name;
this.t = t;
start(); //啟動(dòng)線程
}
public void run(){
//進(jìn)入衛(wèi)生間
t.enter(name);
}
}
package syn3;
/**
* 衛(wèi)生間，互斥的演示
*/
public class Toilet {
public synchronized void enter(String name){
System.out.println(name + "已進(jìn)入！");
try{
Thread.sleep(2000);
}catch(Exception e){}
System.out.println(name + "離開！");
}
}
該示例的執(zhí)行結(jié)果為，不同次數(shù)下執(zhí)行結(jié)果會(huì)有所不同：
1已進(jìn)入！
1離開！
3已進(jìn)入！
3離開！
2已進(jìn)入！
2離開！
在該示例代碼中，Toilet類表示衛(wèi)生間類，Human類模擬人，是該示例中的線程類，TestHuman類是測試類，用于啟動(dòng)線程。在TestHuman中，首先創(chuàng)建一個(gè)Toilet類型的對(duì)象t，并將該對(duì)象傳遞到后續(xù)創(chuàng)建的線程對(duì)象中，這樣后續(xù)的線程對(duì)象就使用同一個(gè)Toilet對(duì)象，該對(duì)象就成為了臨界資源。下面創(chuàng)建了三個(gè)Human類型的線程對(duì)象，每個(gè)線程具有自己的名稱name參數(shù)，模擬3個(gè)線程，在每個(gè)線程對(duì)象中，只是調(diào)用對(duì)象t中的enter方法，模擬進(jìn)入衛(wèi)生間的動(dòng)作，在enter方法中，在進(jìn)入時(shí)輸出調(diào)用該方法的線程進(jìn)入，然后延遲2秒，輸出該線程離開，然后后續(xù)的一個(gè)線程進(jìn)入，直到三個(gè)線程都完成enter方法則程序結(jié)束。
在該示例中，同一個(gè)Toilet類的對(duì)象t的enter方法由于具有synchronized修飾符修飾，則在多個(gè)線程同時(shí)調(diào)用該方法時(shí)，如果一個(gè)線程進(jìn)入到enter方法內(nèi)部，則為對(duì)象t上鎖，直到enter方法結(jié)束以后釋放對(duì)該對(duì)象的鎖定，通過這種方式實(shí)現(xiàn)無論多少個(gè)Human類型的線程，對(duì)于同一個(gè)對(duì)象t，任何時(shí)候只能有一個(gè)線程執(zhí)行enter方法，這就是解決多線程問題的第一種思路——互斥的解決原理。
12.4.2 同步
使用互斥解決多線程問題是一種簡單有效的解決辦法，但是由于該方法比較簡單，所以只能解決一些基本的問題，對(duì)于復(fù)雜的問題就無法解決了。
解
決多線程問題的另外一種思路是同步。同步是另外一種解決問題的思路，結(jié)合前面衛(wèi)生間的示例，互斥方式解決多線程的原理是，當(dāng)一個(gè)人進(jìn)入到衛(wèi)生間內(nèi)部時(shí)，別
的人只能在外部時(shí)刻等待，這樣就相當(dāng)于別的人雖然沒有事情做，但是還是要占用別的人的時(shí)間，浪費(fèi)系統(tǒng)的執(zhí)行資源。而同步解決問題的原理是，如果一個(gè)人進(jìn)入
到衛(wèi)生間內(nèi)部時(shí)，則別的人可以去睡覺，不占用系統(tǒng)資源，而當(dāng)這個(gè)人從衛(wèi)生間出來以后，把這個(gè)睡覺的人叫醒，則它就可以使用臨界資源了。所以使用同步的思路
解決多線程問題更加有效，更加節(jié)約系統(tǒng)的資源。
在常見的多線程問題解決中，同步問題的典型示例是“生產(chǎn)者-消費(fèi)者”模型，也就是生產(chǎn)者線程只負(fù)責(zé)生產(chǎn)，消費(fèi)者線程只負(fù)責(zé)消費(fèi)，在消費(fèi)者發(fā)現(xiàn)無內(nèi)容可消費(fèi)時(shí)則睡覺。下面舉一個(gè)比較實(shí)際的例子——生活費(fèi)問題。
生
活費(fèi)問題是這樣的：學(xué)生每月都需要生活費(fèi)，家長一次預(yù)存一段時(shí)間的生活費(fèi)，家長和學(xué)生使用統(tǒng)一的一個(gè)帳號(hào)，在學(xué)生每次取帳號(hào)中一部分錢，直到帳號(hào)中沒錢時(shí)
通知家長存錢，而家長看到帳戶還有錢則不存錢，直到帳戶沒錢時(shí)才存錢。在這個(gè)例子中，這個(gè)帳號(hào)被學(xué)生和家長兩個(gè)線程同時(shí)訪問，則帳號(hào)就是臨界資源，兩個(gè)線
程是同時(shí)執(zhí)行的，當(dāng)每個(gè)線程發(fā)現(xiàn)不符合要求時(shí)則等待，并釋放分配給自己的CPU執(zhí)行時(shí)間，也就是不占用系統(tǒng)資源。實(shí)現(xiàn)該示例的代碼為：
package syn4;
/**
* 測試類
*/
public class TestAccount {
public static void main(String[] args) {
Accout a = new Accout();
StudentThread s = new StudentThread(a);
GenearchThread g = new GenearchThread(a);
}
}
package syn4;
/**
* 模擬學(xué)生線程
*/
public class StudentThread extends Thread {
Accout a;
public StudentThread(Accout a){
this.a = a;
start();
}
public void run(){
try{
while(true){
Thread.sleep(2000);
a.getMoney(); //取錢
}
}catch(Exception e){}
}
}
package syn4;
/**
* 家長線程
*/
public class GenearchThread extends Thread {
Accout a;
public GenearchThread(Accout a){
this.a = a;
start();
}
public void run(){
try{
while(true){
Thread.sleep(12000);
a.saveMoney(); //存錢
}
}catch(Exception e){}
}
}
package syn4;
/**
* 銀行賬戶
*/
public class Accout {
int money = 0;
/**
* 取錢
* 如果賬戶沒錢則等待，否則取出所有錢提醒存錢
*/
public synchronized void getMoney(){
System.out.println("準(zhǔn)備取錢！");
try{
if(money == 0){
wait(); //等待
}
//取所有錢
System.out.println("剩余:" + money);
money -= 50;
//提醒存錢
notify();
}catch(Exception e){}
}
/**
* 存錢
* 如果有錢則等待，否則存入200提醒取錢
*/
public synchronized void saveMoney(){
System.out.println("準(zhǔn)備存錢！");
try{
if(money != 0){
wait(); //等待
}
//取所有錢
money = 200;
System.out.println("存入:" + money);
//提醒存錢
notify();
}catch(Exception e){}
}
}
該程序的一部分執(zhí)行結(jié)果為：
準(zhǔn)備取錢！
準(zhǔn)備存錢！
存入:200
剩余:200
準(zhǔn)備取錢！
剩余:150
準(zhǔn)備取錢！
剩余:100
準(zhǔn)備取錢！
剩余:50
準(zhǔn)備取錢！
準(zhǔn)備存錢！
存入:200
剩余:200
準(zhǔn)備取錢！
剩余:150
準(zhǔn)備取錢！
剩余:100
準(zhǔn)備取錢！
剩余:50
準(zhǔn)備取錢！
在該示例代碼中，TestAccount類是測試類，主要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建帳戶Account類的對(duì)象，以及啟動(dòng)學(xué)生線程StudentThread和啟動(dòng)家長線程GenearchThread。在StudentThread線程中，執(zhí)行的功能是每隔2秒中取一次錢，每次取50元。在GenearchThread線程中，執(zhí)行的功能是每隔12秒存一次錢，每次存200。這樣存款和取款之間不僅時(shí)間間隔存在差異，而且數(shù)量上也會(huì)出現(xiàn)交叉。而該示例中，最核心的代碼是Account類的實(shí)現(xiàn)。
在Account類中，實(shí)現(xiàn)了同步控制功能，在該類中包含一個(gè)關(guān)鍵的屬性money，該屬性的作用是存儲(chǔ)帳戶金額。在介紹該類的實(shí)現(xiàn)前，首先介紹一下兩個(gè)同步方法——wait和notify方法的使用，這兩個(gè)方法都是Object類中的方法，也就是說每個(gè)類都包含這兩個(gè)方法，換句話說，就是Java天生就支持同步處理。這兩個(gè)方法都只能在synchronized修飾的方法或語句塊內(nèi)部采用被調(diào)用。其中wait方法的作用是使調(diào)用該方法的線程休眠，也就是使該線程退出CPU的等待隊(duì)列，處于冬眠狀態(tài)，不執(zhí)行動(dòng)作，也不占用CPU排隊(duì)的時(shí)間，notify方法的作用是喚醒一個(gè)因?yàn)樵搶?duì)象的線程，該線程當(dāng)前處于休眠狀態(tài)，至于喚醒的具體是那個(gè)則不保證。在Account類中，被StudentThread調(diào)用的getMoney方法的功能是判斷當(dāng)前金額是否是0，如果是則使StudentThread線程處于休眠狀態(tài)，如果金額不是0，則取出50元，同時(shí)喚醒使用該帳戶對(duì)象的其它一個(gè)線程，而被GenearchThread線程調(diào)用的saveMoney方法的功能是判斷當(dāng)前是否不為0，如果是則使GenearchThread線程處于休眠狀態(tài)，如果金額是0，則存入200元，同時(shí)喚醒使用該帳戶對(duì)象的其它一個(gè)線程。
如果還是不清楚，那就結(jié)合前面的程序執(zhí)行結(jié)果來解釋一下程序執(zhí)行的過程：在程序開始執(zhí)行時(shí)，學(xué)生線程和家長線程都啟動(dòng)起來，所以輸出“準(zhǔn)備取錢”和“準(zhǔn)備存錢”，然后學(xué)生線程按照該線程run方法的邏輯執(zhí)行，先延遲2秒，然后調(diào)用帳戶對(duì)象a中的getMoney方法，但是由于初始情況下帳戶對(duì)象a中的money數(shù)值為0，所以學(xué)生線程就休眠了。在學(xué)生線程執(zhí)行的同時(shí)，家長線程也按照該線程的run方法的邏輯執(zhí)行，先延遲12秒，然后調(diào)用帳戶對(duì)象a中的saveMoney方法，由于帳戶a對(duì)象中的money為零，條件不成立，所以執(zhí)行存入200元，同時(shí)喚醒線程，由于使用對(duì)象a的線程現(xiàn)在只有學(xué)生線程，所以學(xué)生線程被喚醒，開始執(zhí)行邏輯，取出50元，然后喚醒線程，由于當(dāng)前沒有線程處于休眠狀態(tài)，所以沒有線程被喚醒。同時(shí)家長線程繼續(xù)執(zhí)行，先延遲12秒，這個(gè)時(shí)候?qū)W生線程執(zhí)行了4次，耗時(shí)4X2秒=8秒，就取光了帳戶中的錢，接著由于帳戶為0則學(xué)生線程又休眠了，一直到家長線程延遲12秒結(jié)束以后，判斷帳戶為0，又存入了200元，程序繼續(xù)執(zhí)行下去。
在解決多線程問題是，互斥和同步都是解決問題的思路，如果需要形象的比較這兩種方式的區(qū)別的話，就看一下下面的示例。一個(gè)比較忙的老總，桌子上有2部電話，在一部處于通話狀態(tài)時(shí)，另一部響了，老總拿其這部電話說我在接電話，你等一下，而沒有掛電話，這種處理的方式就是互斥。而如果老總拿其另一部電話說，我在接電話，等會(huì)我打給你，然后掛了電話，這種處理的方式就是同步。兩者相比，互斥明顯占用系統(tǒng)資源(浪費(fèi)電話費(fèi)，浪費(fèi)別人的時(shí)間)，而同步則是一種更加好的解決問題的思路。
zhuan:http://blog.csdn.net/Mailbomb/archive/2009/05/27/4220846.aspx