学习接水系统（java+thread线程）

（一）项目框架分析

对于学生并发接水项目，根据面向对象的思想，需要创建两个对象，即学生和水龙头。

接下来主要讲解不排队接水和排队接水两张情况。

项目的目录文件如下：

（二）不排队接水

　　假设有四个学生小常、小尚、小王和小刘下课之后去接水。由于水房中只要一个水龙头，所以，谁先去，谁先接水，谁先回教室。

     Water.java类用来模拟现实生活中的水龙头，水龙头具有流水的功能，所以该类中有一个流水的方法flowWater，具体代码如下：

package com.cjg.noqueue;

public class Water {
    public void flowWater(String studentName){
        System.out.println("开始为"+studentName+"流水");
        try{
            Thread.sleep(3000); //线程休眠
        }
        catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("结束为"+studentName+"流水");
    }
}

　　Student.java类用来模拟现实生活中的学生，由于学生要实现并发接水的功能，所以接水的代码全部放在run() 方法里，具体代码如下：

package com.cjg.noqueue;

public class Student extends Thread {
    private String studentName;
    private Water water;
    public Student(String studentName ,Water water){
        super();
        this.studentName = studentName;
        this.water=water;
    }
    public void receiveWater(){
        System.out.println(studentName+"从教室跑向饮水机");
        water.flowWater(studentName);
        System.out.println(studentName+"跑回教师");
    }
    public void run(){
        receiveWater();
    }
}

　　TestWater.java类用来测试学生和水龙头的类，是否实现了不排队接水的功能，具体代码如下：

package com.cjg.noqueue;

public class TestWater {
    public static void main(String[] args){
        Water water =new Water();
        Student xiaochang = new Student("小常",water);
        Student xiaoshang=new Student("小尚",water);
        Student xiaowang=new Student("小王",water);
        Student xiaoliu=new Student("小刘",water);
        
        xiaochang.start();
        xiaoshang.start();
        xiaowang.start();
        xiaoliu.start();
    }
}

程序运行结果

小常从教室跑向饮水机
小尚从教室跑向饮水机
小王从教室跑向饮水机
小刘从教室跑向饮水机
开始为小刘流水
开始为小王流水
开始为小尚流水
开始为小常流水
结束为小刘流水
结束为小常流水
结束为小王流水
小王跑回教师
结束为小尚流水
小尚跑回教师
小常跑回教师
小刘跑回教师

（三）排队接水

Water.java类的代码如下：

package com.cjg.queue;

public class Water {
    int studentNumber;
    public synchronized void flowWater(String studentName){
        synchronized (this){
            ++studentNumber;
            System.out.println("开始为"+studentName+"流水");
            try{
                Thread.sleep(3000); //线程休眠
            }
            catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("结束为"+studentName+"流水");
            if(studentNumber<4){
                try{
                    wait();
                }
                catch(InterruptedException e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }else{
                notifyAll();
            }
        
        
        }
    }
}

Student.java类的具体代码如下：

package com.cjg.queue;

import com.cjg.noqueue.Water;

public class Student extends Thread {
    private String studentName;
    private Water water;
    public Student(String studentName ,Water water){
        super();
        this.studentName = studentName;
        this.water=water;
    }
    public void receiveWater(){
        System.out.println(studentName+"从教室跑向饮水机");
        water.flowWater(studentName);
        System.out.println(studentName+"跑回教师");
    }
    public void run(){
        receiveWater();
    }
}

Student.java类的代码和不排队接水的代码相同。

代码运行结果：

小常从教室跑向饮水机
小王从教室跑向饮水机
小尚从教室跑向饮水机
开始为小王流水
开始为小常流水
小刘从教室跑向饮水机
开始为小刘流水
开始为小尚流水
结束为小常流水
结束为小刘流水
小刘跑回教师
结束为小尚流水
结束为小王流水
小尚跑回教师
小常跑回教师
小王跑回教师

（四）java多线程thread

进程是程序在处理机中的一次运行。一个进程既包括其所要执行的指令，也包括了执行指令所需的系统资源，不同进程所占用的系统资源相对独立。所以进程是重量级的任务，它们之间的通信和转换都需要操作系统付出较大的开销。

线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源，但它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。所以线程是轻量级的任务，它们之间的通信和转换只需要较小的系统开销。

Java支持多线程编程，因此用Java编写的应用程序可以同时执行多个任务。Java的多线程机制使用起来非常方便，用户只需关注程序细节的实现，而不用担心后台的多任务系统。

Java语言里，线程表现为线程类。Thread线程类封装了所有需要的线程操作控制。在设计程序时，必须很清晰地区分开线程对象和运行线程，可以将线程对象看作是运行线程的控制面板。在线程对象里有很多方法来控制一个线程是否运行，睡眠，挂起或停止。线程类是控制线程行为的唯一的手段。一旦一个Java程序启动后，就已经有一个线程在运行。可通过调用Thread.currentThread方法来查看当前运行的是哪一个线程。

JAVA中创建线程可以通过继承Thread类和实现Runnable接口来创建一个线程。

继承Thread类

class MyThread extends Thread{
    .....
    @Override
    public void run(){

    }

}

MyThread mt=new MyThread();
mt.start();

实现Runnable接口

class MyThread implements Runnable{
    ....
    @Override
    public void run(){

    }
}

MyThread mt=new MyThread();
Thread td=new Thread(mt);
sd.start();