java多线程累加计数 java多线程累加计数的实现方法

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java多线程累加计数 java多线程累加计数的实现方法

安迪爸爸   2021-05-20 我要评论
想了解java多线程累加计数的实现方法的相关内容吗,安迪爸爸在本文为您仔细讲解java多线程累加计数的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:java多线程累加计数,java多线程计数,下面大家一起来学习吧。

题目

给定count=0;让5个线程并发累加到1000;

思路

  • 创建一个类MyRunnable,实现Runnable(继承Thread类也可)
  • 定义一个公共变量count(初始值为0),5个线程都可以访问到;
  • 创建5个线程并发递增count到1000;

注意

这块注意Thread和Runnable类的区别,Thread类是线程类,可以直接new Thread().start运行。而Runnable类是任务类,需要一个线程来承载任务,通过new Thread(new Runnable()).start()来运行任务。

方法

方法一

将count公共变量放到测试类Test的类成员变量里,将MyRunnable类作为Test类的内部类,在Test类的main方法里创建5个线程,实现累加。

代码

public class Test {
 //公共变量
 int count=0;
 public static void main(String[] args){
  //new一个实现Runnable的类
  Test test=new Test();
  //创建5个任务
  MyRunnable myRunnable1=test.new MyRunnable();
  MyRunnable myRunnable2=test.new MyRunnable();
  MyRunnable myRunnable3=test.new MyRunnable();
  MyRunnable myRunnable4=test.new MyRunnable();
  MyRunnable myRunnable5=test.new MyRunnable();
  //创建5个线程
  new Thread(myRunnable1).start();
  new Thread(myRunnable2).start();
  new Thread(myRunnable3).start();
  new Thread(myRunnable4).start();
  new Thread(myRunnable5).start();
 }
 //创建一个实现Runnable的类
 class MyRunnable implements Runnable{
  public void run() {
   while(true){
    //锁住的是整个MyRunnable类
    synchronized(MyRunnable.class){
     if(count>=1000){
      break;
     }
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":count:"+(++count));
     //测试时,线程更容易切换
     Thread.yield();
    }    
   }
  }  
 } 
}

方法二
以上代码没有问题,成功实现5个线程累加count到1000,接下来我们将上边代码稍作修改。

  • 将5个线程执行5个任务,修改为5个线程执行同一任务。
  • 将synchronized(MyRunnable.class)修改为synchronized(this)

代码

public class Test {
 //公共变量
 int count=0;
 public static void main(String[] args){
  //new一个实现Runnable的类
  Test test=new Test();
  //创建1个任务
  MyRunnable myRunnable1=test.new MyRunnable();
//  MyRunnable myRunnable2=test.new MyRunnable();
//  MyRunnable myRunnable3=test.new MyRunnable();
//  MyRunnable myRunnable4=test.new MyRunnable();
//  MyRunnable myRunnable5=test.new MyRunnable();
  //创建5个线程
  for(int i=0;i<4;i++){
   new Thread(myRunnable1).start();
  }
//  new Thread(myRunnable2).start();
//  new Thread(myRunnable3).start();
//  new Thread(myRunnable4).start();
//  new Thread(myRunnable5).start();
 }
 //创建一个实现Runnable的类
 class MyRunnable implements Runnable{
  public void run() {
   while(true){
    //锁住的是同一对象
    synchronized(this){
     if(count>=1000){
      break;
     }
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":count:"+(++count));
     //测试时,线程更容易切换
     Thread.yield();
    }
    
   }
  }  
 }
}

以上代码没有问题,成功实现5个线程累加count到1000。 

虽然结果是一样的,但是代码实现是不一样的,代码一是创建了5个MyRunnable对象,代码二只创建了1个MyRunnable对象。考虑并发时用到的锁就是不一样的,

代码一和代码二虽然synchronized中的锁不同,但目的都是为了括号中的锁是恒定不变的。

  • synchronized(this)代表锁是this对象,代码二中之所以可以使用this,是因为几个线程使用的this都是同一个对象。
  • synchronized(MyRunnable.class)代表锁是MyRunnable.class.this,因为MyRunnable.class.this是类加载到静态方法区中,是一直存在不变的,代码一中可以使用,当然代码二也可以这样写。
  • 代码一和代码二可以使用更通用的方式就是专门new一个锁对象,这个锁对象可以放在类成员变量里,加上static就可以一直常存。如定义成public static Object lock=new Object();代码一和代码二都可以使用synchronized(lock)来加锁。synchronized(this)这种方式主要是因为书写方便。

方法三

使用AtomicInteger类,来实现多线程累加,AtomicInteger类是线程安全的,使用它的优点就是我们不需要在代码里写Synchronized关键字了,这些事都交给它去做了。

代码

public class Test {
    static CountDownLatch cdl=new CountDownLatch(1000);;
    static AtomicInteger ai=new AtomicInteger(0);
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException{ 
     ExecutorService exec=Executors.newFixedThreadPool(100);
       for (int i = 0; i < 1000; i++) {
        exec.execute(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ai.getAndIncrement());
     cdl.countDown();
    }
   });
          }
     cdl.await();
     System.out.println(ai.get());
     exec.shutdown();
    } 
}

代码中用到了CountDownLatch类,用法就是给其设定一个初始值1000,然后在不同线程中执行countDown方法,每执行一次,初始值-1,await方法就是等初始值减到0时,停止等待,否则一直等待。

我在代码里新建了100个线程来并发累加,让我们看下最后结果。

控制台输出如下:

可以看到虽然输出不是按照顺序输出的,但是最后的结果是我们想要的结果,没有出现重复值的情况。

总结

这到题目只是举了一个多线程的例子,以及锁的简单知识。在实际应用中,从0累加到1000用多线程是没有意义的。因为根本不会比单线程快。就像让一个人数数,从0数到1000,或者让5个人接替数到1000,应该一个人更快点吧,5个人还要考虑配合的问题。但假如这5个人都是磕巴(口语不好),一个人每读一个数都要停顿1秒,但是让5个人协作,省去中间的等待时间,才是多线程应用的真正意义。
多线程的真正应用应该是,任务中有等待的时间,这个等待时间如果交给一个线程做就堵塞在这块了。如果交由多个线程去做,会充分利用等待时间,去做其他事情。这才是多线程的意思。在我们日常工作中,像IO,网络,图片处理等,有些地方都是需要等待的,这几块用多线程,可能会提高效率。

当然,也有一种情况,比如多个用户访问后台接口,每个用户访问其实都是一个单独的线程,假如想计算累计有多少次访问的话,就需要用到多线程累加。

同类型文章

感兴趣的也可以参考我的另外一篇文章,多线程计算数组之和。

参考资料

深入理解synchronized(synchronized锁住的是代码还是对象)

深入理解java并发之sychronized实现原理

java中Sychronized用法

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