双线程猜数字（java多线程习题详述）

Posted 2021-05-21 魏晋南北

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双线程猜数字 java多线程习题详述

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双线程猜数字 java多线程习题详述

1、实验要求：

用两个线程玩猜数字游戏，第一个线程负责随机给出1到100之间的一个整数，第二个线程负责猜出这个数。要求每当第二个线程给出自己的猜测后，第一个线程都会提示“猜小了”、“猜大了”或“猜对了”。猜数之前，要求第二个线程要等待第一个线程设置好要猜测的数。第一个线程设置好猜测数之后，两个线程还要互相等待，其原则是，第二个线程给出自己的猜测后，等待第一个线程给出的提示；第一个线程给出提示后，等待给第二个线程给出猜测，如此进行，直到第二个线程给出正确的猜测后，两个线程进入死亡状态。

2、代码

package Thread1;

public class TwoThreadGuessNumber {
    public static void main(String[] args) {

        Number number=new Number();
        number.giveNumberThread.start();
        number.guessNumberThread.start();

    }
}

package Thread1;

public class Number implements Runnable{
    final int SMALLER=-1,LARGER=1,SUCCESS=8;
    int realNumber,guessNumber,min=0,max=100,message=SMALLER;
    boolean pleaseGuess=false,isGiveNumber=false;
    Thread giveNumberThread,guessNumberThread;
    Number() {
          giveNumberThread= new Thread(this);
          guessNumberThread= new Thread(this);
 //【代码1】创建giveNumberThread,当前Number类的实例是giveNumberThread的目标对象
 //【代码2】创建guessNumberThread,当前Number类的实例是guessNumberThread的目标对象
    }
    public void run() {
        for(int count=1;true;count++) {
            setMessage(count);
            if( message==SUCCESS)
                return;
        }
    }
    public synchronized void setMessage(int count) {
        if(Thread.currentThread()==giveNumberThread&&isGiveNumber==false) {
            realNumber=(int)(Math.random()*100)+1;
            System.out.println("随机给你一个1至100之间的数，猜猜是多少？");
            isGiveNumber=true;
            pleaseGuess=true;
        }
        if(Thread.currentThread()==giveNumberThread) {
            while(pleaseGuess==true)
                try  { wait();  //让出CPU使用权，让另一个线程开始猜数
                }
                catch(InterruptedException e){}
            if(realNumber>guessNumber)  { //结束等待后，根据另一个线程的猜测给出提示
                message=SMALLER;
                System.out.println("你猜小了");
            }
            else if(realNumber<guessNumber) {
                message=LARGER;
                System.out.println("你猜大了");
            }
            else {
                message=SUCCESS;
                System.out.println("恭喜，你猜对了");
            }
            pleaseGuess=true;
        }

        if(Thread.currentThread()==guessNumberThread&&isGiveNumber==true) {
            while(pleaseGuess==false)
                try { wait();  //让出CPU使用权，让另一个线程给出提示
                }
                catch(InterruptedException e){}
            if(message==SMALLER) {
                min=guessNumber;
                guessNumber=(min+max)/2;
                System.out.println("我第"+count+"次猜这个数是:"+guessNumber);
            }
            else if(message==LARGER) {
                max=guessNumber;
                guessNumber=(min+max)/2;
                System.out.println("我第"+count+"次猜这个数是:"+guessNumber);
            }
            pleaseGuess=false;
        }
        notifyAll();
    }
}
运行结果：
随机给你一个1至100之间的数，猜猜是多少？
我第1次猜这个数是:50
你猜小了
我第2次猜这个数是:75
你猜大了
我第3次猜这个数是:62
你猜小了
我第4次猜这个数是:68
恭喜，你猜对了

进程已结束，退出代码 0

3、遇到的问题及解决办法

3.1、如何生成1~100的随机整数

Java random() 方法

random()方法用于返回一个随机数，随机数范围为 0.0 =< Math.random < 1.0

语法：

static double random()

参数：

这是一个默认方法，不接受任何参数。

返回值

该方法返回 double 值。

实例：

public class Test{
    public static void main(String args[]){
        System.out.println( Math.random() );
        System.out.println( Math.random() );
    }
}

3.2、如何让两个线程互相联系

线程通信

为了实现线程一与线程二之间的联系，采用线程通信的方式。（wait和notify）

概述：

线程与线程之间不是相互独立的个体，它们彼此之间需要相互通信和协作，虽然两个线程实现了通信，但是凭借线程B不断地通过while语句轮询来检测某一个条件，这样会导致CPU的浪费。因此，需要一种机制来减少CPU资源的浪费，而且还能实现多个线程之间的通信，即 wait/notify 机制。

wait/notify 机制

1.wait()——让当前线程 (Thread.concurrentThread() 方法所返回的线程) 释放对象锁并进入等待（阻塞）状态。

2.notify()——唤醒一个正在等待相应对象锁的线程，使其进入就绪队列，以便在当前线程释放锁后竞争锁，进而得到CPU的执行。

3.notifyAll()——唤醒所有正在等待相应对象锁的线程，使它们进入就绪队列，以便在当前线程释放锁后竞争锁，进而得到CPU的执行。

4、总结（报告中的实验内容）

使用Thread创建线程对象时，通常使用的构造方法是：

Thread(Runnable target);

该构造方法中的参数是一个Runnable类型的接口，因此，在创建线程对象时必须向构造方法的参数传递一个实现Runnable接口类的实例，该实例对象称作所创线程的目标对象。当线程调用start方法后，一旦轮到它来享用CPU资源，目标对象就会自动调用接口中的run方法（接口回调），这一过程是自动实现的，用户程序只需要让线程调用start方法即可。线程绑定于Runnable接口，也就是说，当线程被调度并转入运行状态时，所执行的就是run()方法中所规定的操作。

线程同步是指几个线程都需要调用同一个同步方法（用synchronized修饰的方法）。一个线程在使用的同步方法中时，可能根据问题的需要，必须使用wait()方法暂时让出CPU的使用权，以便其它线程使用这个同步方法。其它线程如果在使用这个同步方法时如果不需要等待，那么它用完这个同步方法的同时，应当执行notifyAll()方法通知所有的由于使用这个同步方法而处于等待的线程结束等待。曾中断的线程就会从刚才的中断处继续执行这个同步方法，并遵循“先中断先继续”的原则。如果使用notify()方法，那么只是通知处于等待中的线程的某一个结束等待。wait（）、notify（）和notifyAll（）都是Object类中的final方法，被所有的类继承、且不允许重写的方法