Java多線程實現簡易微信發紅包的方法實例

Posted on 2021-01-31 by WalkonNet

一、

首先我們先大致瞭解一下什麼是多線程。（書上的解釋）

程序是一段靜態的代碼，它是應用軟件的藍本。進程是程序的一次動態執行過程，對應瞭從代碼加載執行，執行到執行完畢的一個完整的過程。

線程不是進程，線程是比進程更小的執行單位，一個進程在其執行過程中，可以產生多個線程形成多條執行線索，每條線索即每個線程也有它自身的產生，存在，消亡的過程，和進程共享操作系統的資源類似，線程間也可以共享進程中的某些內存單元，並利用這些共享單元來實現數據交換，實時通信與必要的同步操作，但與進程不同的是線程的中斷和恢復更加節省開支。線程是運行在進程中的“小進程”。

多線程是指一個應用程序中同時存在幾個執行體，按幾條不同的執行線索共同工作的情況。雖然看似是幾個事件同時發生，但其實計算機在任何給定時刻隻能執行那些線程中的一個。為瞭建立這些線程在同步進行的感覺，Java虛擬機快速的把控制從一個線程切換到另一個線程。這些線程將被輪流執行，使得每個線程都有機會使用CPU資源。

二、

利用單線程實現的簡易微信發紅包

共寫有三種方法，其中第一種，第二種未設置范圍，紅包數和人數為一一對應，第三種增添瞭取值范圍以及計數器，人多紅包少有未搶到現象發生。

（1） 方法一

import java.util.Scanner;
import com.sun.deploy.security.SelectableSecurityManager;
import java.util.Random;

public class 簡易微信發紅包 {
 public static void main(String[] args) {
  Scanner scanner=new Scanner(System.in);
  int n;
  double money;
  System.out.println("請輸入您想要發的紅包數量");
  n=scanner.nextInt();
  System.out.println("請輸入您發送的紅包金額");
  money=scanner.nextDouble();
  T2 t2=new T2(n,money);
  t2.Rob();
 }
}
class T2 {
 public double remain;//有紅包被領取後的餘額
 int n;//紅包數量

 T2(int n,double money) {
  this.remain=money;
  this.n=n;

 }
 int a=1;
 public void Rob() {

  while (n > 0) {
   double x2;

   if (n != 1) {//因為最後一個人領取金額為前面人領取紅包後剩下的，所以無需再進行隨機
    x2 = process();//取隨機金額
    while (judge(x2) != 1) {//判斷取到的隨機金額是否非法，即無法保證後來每個紅包領取者領到最低金額0.01
     x2 = process();//若非法則重新取隨機金額
    }

    remain = remain - x2;//當領取成功後餘額減去領走的金額
    n--;//確保每次判斷人數為所剩紅包數減1
    System.out.println("紅包獲得者" + a + "獲得" + x2 + "元");//此處默認領取者順序為升序
    a++;//控制輸出順序
   }
   else {
    x2 = remain;//因為最後一個人領取金額為前面人領取紅包後剩下的，所以無需再進行隨機
    String str = String.valueOf(x2);
    String str1 = String.format("%.2f", x2);
    x2 = Double.parseDouble(str1);
    System.out.println("紅包獲得者" + a + "獲得" + x2 + "元");
    n--;//確保每次判斷人數為所剩紅包數減1
   }


  }

 }
 public int judge(double x){//判斷函數
  if(remain-x>(n-1)*0.01){//確保後來紅包領取者最少能領到最低金額0.01
  
   return 1;
  }
  else return 0;
 }

 public double process() {//實現紅包金額隨機的函數
  double x2;
  double x1;
  String str1;
  Random random = new Random();//隨機數為取0到1之間的任意double值
  x1 = remain*random.nextDouble();
   str1= String.format("%.2f",x1);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
  x2=Double.parseDouble(str1);//再將字符串型數據轉換成double型
  while(x2==0){//如果所取金額非法則回爐重造
   x1 = remain*random.nextDouble();
   str1= String.format("%.2f",x1);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
   x2=Double.parseDouble(str1);//再將字符串型數據轉換成double型
  }
  return x2;


 }
}

程序運行結果如下

在這裡插入圖片描述

（2） 方法二

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class 簡易微信發紅包2 {
 public static void main(String[] args) {
  Scanner scanner=new Scanner(System.in);
  double money=0;//紅包總金額
  int n;//紅包個數
  System.out.println("請輸入您想要發的紅包數量");
  n=scanner.nextInt();
  System.out.println("請輸入您發送的紅包金額");
  money=scanner.nextDouble();
  if(money/n==0.01){//當所發金額剛好為每人0.01元時
   T6 t6=new T6(money,n);
   t6.Rob();
  }else{
   T5 t5=new T5(money,n);
   t5.Rob();
  }
 }
}
class T5{
 double remain;

 int n;
 T5(double money,int n){
  this.remain=money;
  this.n=n;
 }
 int a=1;
 public void Rob(){

  double max;//最大可領紅包金額
  double x1;//隨機金額
  double x2;//所得金額

while(n>0) {
 if (n != 1) {//前n-1個紅包領取者領的紅包為隨機金額紅包
  max = remain - (n - 1) * 0.01;//最大可領紅包金額為剩下的人都獲得最小金額0.01
  Random random = new Random();
  x1 = (double) random.nextInt((int) ((max - 0.01) * 100));
  //用nextInt而不用nextDouble的原因是nextDouble無法設置seed
  //上式中max-0.01,下面的x2+0.01即解決瞭隨機數取0導致紅包獲得者沒搶到錢的問題
  x1 /= 100.0;
  x2 = x1 + 0.01;
  remain = remain - x2;
  n--;
  System.out.println("紅包獲得者" + a + "獲取金額為：" + String.format("%.2f", x2) + "元");
  a++;
 } else {//最後一人領的紅包為前n-1個人領完後剩下的紅包

  System.out.println("紅包獲得者" + a + "獲取金額為：" + String.format("%.2f", remain) + "元");
  n--;
 }
}

}
 }


class T6 {
 double remain;
 int n;
 T6(double money,int n){
  this.remain=money;
  this.n=n;
 }

 public void Rob(){
  for(int i=1;i<=n;i++){
   System.out.println("紅包獲得者"+i+"獲得瞭0.01元");


  }
 }
}

程序運行結果如下：

在這裡插入圖片描述

（3） 方法三

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class 簡易微信發紅包3 {
  public static void main(String[] args) {
    int p,n;
    double money;
    System.out.println("請輸入您發送的紅包金額");
    Scanner scanner=new Scanner(System.in);
    money=scanner.nextDouble();
    System.out.println("請輸入您發送的紅包數量");
    n=scanner.nextInt();
    System.out.println("請輸入參與搶紅包的人數");
    p=scanner.nextInt();
    T7 t7=new T7(money,n,p);
    t7.Rob();
  }
}

class T7 {

  double money;
  int n,p;
  int count =0;//計數器
  double remain;
 T7(double money,int n,int p){
    this.money=money;//總金額
    this.n=n;//紅包數
   this.p=p;//搶紅包人數
    this.remain=money;//所剩金額
  }

  public void Rob() {
    for(int i=1;i<=p;i++) {
      double x1, x2, d;
      String s1, s2;

      Random random = new Random();
      d = money / (n - 1);//設置范圍讓每次所得金額不超過總數的1/(n-1)，這樣也就避免瞭一次取得過大導致後面搶的紅包不能保證每個最少0.01
      x1 = d * random.nextDouble();
      s1 = String.format("%.2f", x1);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
      x1 = Double.parseDouble(s1);//再將字符串型數據轉換成double型
      while (x1 == 0 || x1 == money / (n - 1)) {
        x1 = d * random.nextDouble();
        s1 = String.format("%.2f", x1);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
        x1 = Double.parseDouble(s1);//再將字符串型數據轉換成double型
      }
      s2 = String.format("%.2f", remain);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
      remain = Double.parseDouble(s2);//再將字符串型數據轉換成double型

      if (count < n - 1) {//前n-1個紅包金額為隨機金額
        System.out.println( "紅包搶奪者"+i+ "搶到瞭" + s1 + "元");
        remain -= x1;
        count++;
      } else if (count == n - 1) {//第n個為前n-1個紅包搶完所剩金額
        System.out.println( "紅包搶奪者"+i+ "搶到瞭" + s2 + "元");
        count++;
      } else if (count > n - 1) {//紅包被搶完後再來的
        System.out.println( "紅包搶奪者"+i+ "哎呀，手慢瞭！沒搶到！");
        count++;
      }
    }
  }
}

程序運行結果如下：

在這裡插入圖片描述

三、

利用多線程實現的簡易微信發紅包

那麼如何創建多線程呢？

1.通過繼承thread類創建多線程

JDK中提供瞭一個線程類Thread，通過繼承Thread類，並重寫Thread類中的run()方法便可實現多線程。

在Thread類中，提供瞭一個start()方法用於啟動新線程，線程啟動後，系統會自動調用run()方法，如果子類重寫瞭該方法便會執行子類中的方法。

run()方法中就是寫能夠被線程執行的程序。如果直接調用則相當於普通方法，必須使用start()方法，才能啟動線程，然後再由JVM去調用該線程的run()方法。

創建並啟動多線程的步驟

①定義Thread類的子類，並重寫該類的run方法，其方法體代表線程需要完成的任務。因此常把run方法稱為線程執行體。

②創建Thread子類的實例，即創建線程對象。

③用線程對象的start方法來啟動該線程。

2.通過實現Runnable接口創建多線程

通過繼承Thread類實現瞭多線程，但是這種方式有一定的局限性。因為Java中隻支持單繼承，一個類一旦繼承瞭某個父類就無法再繼承Thread類。

Thread類提供瞭另外一個構造方法Thread(Runnable target)，其中Runnable是一個接口，它隻有一個run()方法。

當通過Thread(Runnable target))構造方法創建線程對象時，隻需為該方法傳遞一個實現瞭Runnable接口的實例對象，這樣創建的線程將調用實現瞭Runnable接口中的run()方法作為運行代碼，而不需要調用Thread類中的run()方法。

創建並啟動多線程的步驟

①定義Runnable接口的實現類，並重寫該接口的run方法，該run方法的方法體同樣是該線程的線程執行體。

②創建Runnable實現類的實例，並以此為實例作為Thread的參數來創建Thread對象，該Thread對象才是真正的線程對象。

當多個線程使用同一個共享資源時，可以將處理共享資源的代碼放置在一個代碼塊中，使用synchronized關鍵字來修飾，被稱作同步代碼塊：

sychronized(lock){
操作共享資源代碼塊
}

其中：lock是一個鎖對象，它是同步代碼塊的關鍵。當線程執行同步代碼塊時，首先會檢查鎖對象的標志位，默認情況下，標志位為1，此時線程會執行同步代碼塊，同時將鎖對象的標志位置為0。當一個新的線程執行到這段同步代碼塊時，由於鎖對象的標志位為0，新線程會發生阻塞，等待當前線程執行完同步代碼塊後，鎖對象的標志位被置為1，新線程才能進入同步代碼塊執行其中的代碼。循環往復，直到共享資源被處理完為止。

同步代碼塊可以有效解決線程的安全問題，當把共享資源的操作放在synchronized定義的區域內時，便為這些操作加瞭同步鎖。

在方法前面同樣可以使用synchronized關鍵字來修飾，被修飾的方法為同步方法，它能實現和同步代碼塊同樣的功能，具體語法格式如下：

synchronized 返回值類型方法名 {}

被synchronized修飾的方法在某一時刻隻允許一個線程訪問，訪問該方法的其它線程都會發生阻塞，直到當前線程訪問完畢後，其它線程才有機會執行方法。

另外

public final String getName():獲取線程的名稱。

public static Thread currentThread():返回當前正在執行的線程對象，這樣就可以獲取任意方法所在的線程名稱。

Thread.currentThread().getName()

現將上面的單線程改成多線程實現

本篇文章多線程的創建以及實現用Runnable接口實現

（1）

import java.util.Scanner;
import com.sun.deploy.security.SelectableSecurityManager;
import java.util.Random;

public class 微信發紅包多線程 {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner scanner=new Scanner(System.in);
    int n;
    double money;
    System.out.println("請輸入您想要發的紅包數量");
    n=scanner.nextInt();
    System.out.println("請輸入您發送的紅包金額");
    money=scanner.nextDouble();
    T3 t3=new T3(n,money);//創建runnable實現類的實例
    for (int j = 1; j <= n; j++) {
      new Thread(t3, "紅包獲得者" + j).start();//以上面創建的實例作為Thread的參數來創建Thread對象，並為Thread對象指定一個名字，用線程對象的start方法來啟動該線程。
    }
  }
}
class T3 implements Runnable {//實現runnable接口
  public double remain;//有紅包被領取後的餘額
  int n;//紅包數量

  public synchronized void run() {//同步方法，在某一時刻隻允許一個線程訪問，防止數據錯亂

    Rob();
  }

  T3(int n, double money) {
    this.remain = money;
    this.n = n;

  }

  int a = n;

  public void Rob() {


    double x2;

    if (n != 1) {//因為最後一個人領取金額為前面人領取紅包後剩下的，所以無需再進行隨機
      x2 = process();//取隨機金額
      while (judge(x2) != 1) {//判斷取到的隨機金額是否非法，即是否能保證後來每個紅包領取者領到最低金額0.01
        x2 = process();//若非法則重新取隨機金額
      }
      remain = remain - x2;//當領取成功後餘額減去領走的金額
      n--; //確保每次判斷人數為紅包數減一

    } else {
      x2 = remain;//因為最後一個人領取金額為前面人領取紅包後剩下的，所以無需再進行隨機
      String str = String.valueOf(x2);
      String str1 = String.format("%.2f", x2);
      x2 = Double.parseDouble(str1);


    }

    Thread th = Thread.currentThread();//返回當前正在執行的線程對象
    String th_name = th.getName();//獲取線程的名稱
    System.out.println(th_name + "搶到" + x2 + "元");
  }


  public int judge(double x) {//判斷函數
    if (remain - x > (n - 1) * 0.01) {//確保後來紅包領取者能領到最低金額0.01

      return 1;
    } else return 0;
  }

  public double process() {//實現紅包金額隨機的函數
    double x2;
    double x1;
    String str1;
    Random random = new Random();//隨機數為取0到1之間的任意double值
    x1 = remain * random.nextDouble();
    str1 = String.format("%.2f", x1);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
    x2 = Double.parseDouble(str1);//再將字符串型數據轉換成double型
    while (x2 == 0) {//如果所取金額非法則回爐重造
      x1 = remain * random.nextDouble();
      str1 = String.format("%.2f", x1);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
      x2 = Double.parseDouble(str1);//再將字符串型數據轉換成double型
    }
    return x2;
  }
}

程序運行結果如下：

在這裡插入圖片描述

（2）

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class 簡易微信發紅包多線程2 {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner scanner=new Scanner(System.in);
    double money=0;//紅包總金額
    int n;//紅包個數
    System.out.println("請輸入您想要發的紅包數量");
    n=scanner.nextInt();
    System.out.println("請輸入您發送的紅包金額");
    money=scanner.nextDouble();
    if(money/n==0.01){//當所發金額剛好為每人0.01元時
      T4 t4=new T4(money,n);
      for(int i=1;i<=n;i++) {
        new Thread(t4,"紅包獲得者"+i).start();
      }
    }else{
    T1 t1=new T1(money,n);
      for(int i=1;i<=n;i++) {
        new Thread(t1,"紅包獲得者"+i).start();
      }
  }
  }
}
class T1 implements Runnable{
  double remain;

  int n;
  T1(double money,int n){
    this.remain=money;
    this.n=n;
  }
  @Override
  public synchronized void run() {

    Rob();
  }
  public void Rob(){

    double max;//最大可領紅包金額
    double x1;//隨機金額
    double x2;//所得金額

    if(n!=1) {//前n-1個紅包領取者領的紅包為隨機金額紅包
      max=remain-(n-1)*0.01;//最大可領紅包金額為剩下的人都獲得最小金額0.01
      Random random=new Random();
     x1=(double)random.nextInt((int) ((max-0.01)*100));
     //用nextInt而不用nextDouble的原因是nextDouble無法設置seed
     //上式中max-0.01,下面的x2+0.01即解決瞭隨機數取0導致紅包獲得者沒搶到錢的問題
      x1/=100.0;
      x2=x1+0.01;
      remain=remain-x2;
      n=n-1;
      Thread th=Thread.currentThread();//獲取當前線程
      String th_name=th.getName();//獲取線程名字
      System.out.println(th_name+"獲取金額為："+String.format("%.2f", x2)+"元");
    }
    else {//最後一人領的紅包為前n-1個人領完後剩下的紅包
      Thread th=Thread.currentThread();//獲取當前線程
      String th_name=th.getName();//獲取線程名字
      System.out.println(th_name+"獲取金額為："+String.format("%.2f", remain)+"元");
    }



  }
}

class T4 implements Runnable{
  double remain;
  int n;
  T4(double money,int n){
    this.remain=money;
    this.n=n;
  }
  public synchronized void run() {
    Rob();
  }
  public void Rob(){
    Thread th=Thread.currentThread();//獲取當前線程
    String th_name=th.getName();//獲取線程名字
    System.out.println(th_name+"獲取金額為："+String.format("%.2f", remain/n)+"元");
  }
}

程序運行結果如下：

在這裡插入圖片描述

（3）

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class 簡易微信發紅包多線程3 {
  public static void main(String[] args) {
    int p,n;
    double money;
    System.out.println("請輸入您發送的紅包金額");
    Scanner scanner=new Scanner(System.in);
    money=scanner.nextDouble();
    System.out.println("請輸入您發送的紅包數量");
    n=scanner.nextInt();
    System.out.println("請輸入參與搶紅包的人數");
    p=scanner.nextInt();
    HH hh=new HH(money,n);
    for (int i=1;i<=p;i++){
      new Thread(hh,"第"+i+"個人").start();
    }
  }
}

class HH implements Runnable{

  double money;
  int n;
  int count =0;//計數器
  double remain;
  HH(double money,int n){
    this.money=money;//總金額
    this.n=n;//紅包數
    this.remain=money;//所剩金額
  }
  @Override
  public synchronized void run() {
    Rob();
  }
  public void Rob(){

    double x1,x2,d;
    String s1,s2;
    Thread th=Thread.currentThread();//獲取當前線程
    String th_name=th.getName();//獲取線程名字
    Random random=new Random();
    d=money/(n-1);//設置范圍讓每次所得金額不超過總數的1/(n-1)，這樣也就避免瞭一次取得過大導致後面搶的紅包不能保證每個最少0.01
   x1=d*random.nextDouble();
    s1=String.format("%.2f",x1);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
    x1 = Double.parseDouble(s1);//再將字符串型數據轉換成double型
   while(x1==0||x1==money/(n-1)){
      x1=d*random.nextDouble();
     s1=String.format("%.2f",x1);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
     x1 = Double.parseDouble(s1);//再將字符串型數據轉換成double型
   }
    s2= String.format("%.2f",remain);//轉化成字符串型用字符串型的format進行格式化處理，紅包金額最多取到小數點後兩位
    remain = Double.parseDouble(s2);//再將字符串型數據轉換成double型

    if (count<n-1){//前n-1個紅包金額為隨機金額
      System.out.println(th_name+"搶到瞭"+s1+"元");
      remain-=x1;
      count++;
    }else if (count==n-1){//第n個為前n-1個紅包搶完所剩金額
      System.out.println(th_name+"搶到瞭"+s2+"元");
      count++;
    }else if (count>n-1){//紅包被搶完後再來的
      System.out.println(th_name+"哎呀，手慢瞭！沒搶到！");
      count++;
    }
  }

}

程序運行結果如下：

在這裡插入圖片描述

總結

新手上路，因能力有限，若有不足之處還望大傢海涵！

到此這篇關於Java多線程實現簡易微信發紅包的文章就介紹到這瞭,更多相關Java多線程實現微信發紅包內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

Java多線程實現簡易微信發紅包的方法實例

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