Java多线程经典习题

引言

多线程是计算机科学中一个重要的概念。它允许程序同时执行多个任务，从而提高了计算机系统的效率。在Java中，多线程的实现非常简单，使用Thread类或者实现Runnable接口就可以实现多线程的功能。然而，对于初学者来说，理解和掌握多线程的概念和使用方法并不容易。本文将介绍一些经典的Java多线程习题，帮助读者更好地理解和掌握多线程的使用。

习题1：创建线程

问题描述： 编写一个Java程序，创建一个线程，使其输出从1到10的数字。

解决方案： 可以通过继承Thread类来创建一个线程，重写run()方法实现线程的具体逻辑。下面是一个示例代码：

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
    }
}

在这个例子中，创建了一个名为MyThread的类，继承自Thread类，并重写了run()方法。在run()方法中，使用for循环输出数字1到10。在Main类的main()方法中，创建了一个MyThread对象并调用start()方法启动线程。

运行上述代码，可以看到输出结果是从1到10的数字。

习题2：线程同步

问题描述： 编写一个Java程序，创建两个线程，一个线程输出奇数，另一个线程输出偶数，要求两个线程交替输出。

解决方案： 为了实现两个线程的交替输出，可以使用对象锁来控制线程的执行顺序。下面是一个示例代码：

public class NumberPrinter {
    private int number = 1;
    
    public synchronized void printOdd() {
        while (number <= 10) {
            if (number % 2 != 0) {
                System.out.println("Odd: " + number);
                number++;
                notify();
            } else {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

    public synchronized void printEven() {
        while (number <= 10) {
            if (number % 2 == 0) {
                System.out.println("Even: " + number);
                number++;
                notify();
            } else {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

public class OddThread extends Thread {
    private NumberPrinter printer;

    public OddThread(NumberPrinter printer) {
        this.printer = printer;
    }

    @Override
    public void run() {
        printer.printOdd();
    }
}

public class EvenThread extends Thread {
    private NumberPrinter printer;

    public EvenThread(NumberPrinter printer) {
        this.printer = printer;
    }

    @Override
    public void run() {
        printer.printEven();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        NumberPrinter printer = new NumberPrinter();
        OddThread oddThread = new OddThread(printer);
        EvenThread evenThread = new EvenThread(printer);
        oddThread.start();
        evenThread.start();
    }
}

在这个例子中，创建了一个名为NumberPrinter的类，用于打印数字。NumberPrinter类中有两个同步方法printOdd()和printEven()，分别用于打印奇数和偶数。在每个方法中，使用while循环进行输出，并使用wait()和notify()方法来控制线程的执行顺序。

在Main类的main()方法中，创建了一个NumberPrinter对象和两个线程对象（OddThread和EvenThread），然后分别调用start()方法启动线程。

运行上述代码，可以看到输出结果是奇数和偶数交替输出的。

习题3：线程池

问题描述： 编写一个Java程序，使用线程池来计算1到100的和。

解决方案： 使用线程池可以有效管理线程的创建和销毁，提高程序的性能和效率。