[Java 多线程高并发练习] 4 并发容器案例

ConcurrentLinkedQueue

Posted by Mr.Vincent on 2019-10-13
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案例

有 N 张火车票,每张票都有一个编号,同时又 10 个窗口对外售票,请写一个模拟程序。

线程不安全

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/**
* 有 N 张火车票,每张票都有一个编号,同时又10个窗口对外售票,请写一个模拟程序。
*
* 分析下面的程序可能会产生那些问题?
* 重复销售?超量销售?
*
* ArrayList 是线程不安全的,其各个方法也不是同步的。所以可能会出现,重复销售和超量销售的问题!!!
*/
public class TicketSeller1 {
static List<String> tickets = new ArrayList<>();

static {
for (int i = 0; i < 10000; i++) tickets.add("票编号:" + i);
}

public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(() -> {
while (tickets.size() > 0) {
System.out.println("售票了--" + tickets.remove(0));
}
}).start();
}
}
}

非原子操作

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/**
* 有 N 张火车票,每张票都有一个编号,同时又10个窗口对外售票,请写一个模拟程序。
*
* 分析下面的程序可能会产生那些问题?
* 重复销售?超量销售?
*
* 虽然说 Vector 是线程安全的,但是 while 中的操作不是原子操作,最后一张片极有可能会被多个线程同时抢占,
* 所以下面的程序会出现 ArrayIndexOutOfBoundsException 的问题。
*/
public class TicketSeller2 {
static Vector<String> tickets = new Vector<>();

static {
for (int i = 0; i < 10000; i++) tickets.add("票编号:" + i);
}

public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(() -> {
while (tickets.size() > 0) {

try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println("售票了--" + tickets.remove(0));
}
}).start();
}
}
}

同步方法

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/**
* 有 N 张火车票,每张票都有一个编号,同时又10个窗口对外售票,请写一个模拟程序。
*
* 分析下面的程序可能会产生那些问题?
* 重复销售?超量销售?
*
* synchronized:加了同步代码块,锁定为原子操作。所以不会出错。
*/
public class TicketSeller3 {
static List<String> tickets = new LinkedList<>();

static {
for (int i = 0; i < 10000; i++) tickets.add("票编号:" + i);
}

public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(() -> {
while (true) {
synchronized (tickets) {
if (tickets.size() <= 0) break;

try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println("销售了--" + tickets.remove(0));
}
}
}).start();
}
}
}

并发容器

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/**
* 有 N 张火车票,每张票都有一个编号,同时又10个窗口对外售票,请写一个模拟程序。
*
* 分析下面的程序可能会产生那些问题?
* 重复销售?超量销售?
*
* ConcurrentLinkedQueue 的 poll 方法,采用了 CAS 机制来实现加锁,所以不会有问题。
*/
public class TicketSeller4 {
static Queue<String> tickets = new ConcurrentLinkedQueue<>();

static {
for (int i = 0; i < 10000; i++) tickets.add("票编号:" + i);
}

public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(() -> {
while (true) {
String s = tickets.poll();
if (s == null) break;
else System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":销售了--" + s);
}
}).start();
}
}
}

源码:https://github.com/V-Vincen/threads/tree/master/src/main/java/com/example/_exercise


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