java多线程实现同步锁卖票实战项目

当多个线程同时对共享资源进行访问时，可能会引发数据竞争和错误的结果。Java 提供了多种同步机制来避免这种情况，其中最常用的是互斥锁。在这个实战项目中，我们将实现一个卖票系统，并使用 Java 多线程和同步锁来确保多个线程同时访问同一资源的正确性。

需求描述

我们要实现一种买票系统，共有三个窗口，每个窗口可以同时售卖 100 张票。当所有的票都售出后，系统应该停止售票。同时，我们需要使用 Java 多线程和同步锁来确保卖票的正确性。

实现步骤

1. 创建一个 Ticket 类，并在该类中定义一个变量作为票的数量，同时提供售票和查询余票的方法。

public class Ticket {
    private int count;

    public Ticket(int count) {
        this.count = count;
    }

    public synchronized boolean sale() {
        if (count > 0) {
            count--;
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在这个类中，我们使用 synchronized 关键字来保证同时只有一个线程可以访问卖票和查询余票的方法。这样，当多个线程同时访问 Ticket 类的方法时，就不会出现数据竞争问题。

1. 创建一个窗口类 Window ，并在该类中定义卖票的方法。

public class Window implements Runnable {
    private Ticket ticket;

    public Window(Ticket ticket) {
        this.ticket = ticket;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (ticket.getCount() > 0) {
            if (ticket.sale()) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 卖了一张票，余票为：" + ticket.getCount());
            }
        }
    }
}

在这个类中，我们实现了 Runnable 接口，并在 run 方法中循环售票，并打印出每次售票的信息。这里用 Ticket 类的 getCount 方法来判断是否还有票可售，同时使用 Ticket 类的 sale 方法来售卖票。

1. 在主方法中创建三个线程，并分别启动这三个线程，让其同时执行。

public static void main(String[] args) {
    Ticket ticket = new Ticket(100);
    Window window1 = new Window(ticket);
    Window window2 = new Window(ticket);
    Window window3 = new Window(ticket);

    Thread thread1 = new Thread(window1, "窗口1");
    Thread thread2 = new Thread(window2, "窗口2");
    Thread thread3 = new Thread(window3, "窗口3");

    thread1.start();
    thread2.start();
    thread3.start();
}

在这个主方法中，我们创建了三个 Window 类的实例，并让这三个实例共享同一个 Ticket 类的实例。然后，我们将这三个实例分别作为参数创建了三个线程，并开启这三个线程，让其同时执行。

示例说明

示例 1：运行该程序，将会输出每次售票的信息，如下所示：

窗口1 卖了一张票，余票为：99
窗口2 卖了一张票，余票为：98
窗口3 卖了一张票，余票为：97
窗口1 卖了一张票，余票为：96
...
窗口3 卖了一张票，余票为：3
窗口3 卖了一张票，余票为：2
窗口3 卖了一张票，余票为：1
窗口3 卖了一张票，余票为：0

示例 2：假设我们将 Ticket 类的方法改成非同步方法，运行该程序，将会出现数据竞争问题，结果可能如下所示：

窗口1 卖了一张票，余票为：97
窗口2 卖了一张票，余票为：96
窗口1 卖了一张票，余票为：95
窗口2 卖了一张票，余票为：94
窗口3 卖了一张票，余票为：93
窗口2 卖了一张票，余票为：91
窗口1 卖了一张票，余票为：92
窗口2 卖了一张票，余票为：90
...
窗口2 卖了一张票，余票为：-3
窗口3 卖了一张票，余票为：-4
窗口1 卖了一张票，余票为：-5

从这个示例中可以看出，当多个线程同时访问 Ticket 类的方法时，就会出现数据竞争问题，导致程序出现错误的结果。

综上，本实战项目通过 Java 多线程和同步锁的应用，实现了多个线程同时访问共享资源的安全性控制。