Java 多线程同步实战解析：学生注册配额控制
一、原题完整代码呈现
以下是计算机二级Java考试中关于多线程同步与线程控制的典型题型，主要考察线程类定义、线程启动、循环控制、同步方法及返回值处理，包含5处需要填写的空白（标记为//*********Found********）：
//*********Found********
public class Java_3 ____________________{
static RegistrationAgent agent;
static boolean timetoquit=false;
public static void main(String[] args){
agent = new RegistrationAgent();
Thread[] t= new Thread[3];
for (int i=0; i<3; i++){
t[i] = new Java_3();
//*********Found********
____________________;
}
}
public void run( ){
//*********Found********
while (________________){
boolean r = agent.reg();
if (!r)
timetoquit = true;
try{
Thread.sleep(2);
}catch(Exception e){}
}
}
}
class RegistrationAgent {
private int quota = 0;
public boolean reg(){
synchronized(this){
if( quota < 10){
//*********Found********
_________________;
System.out.print(Thread.currentThread().getName());
System.out.println( " Registered one student, and total " + quota
+" students registered.");
return true;
}
else
//*********Found********
______________;
}
}
}二、空白处逐一解析与解答
1. 第一处空白：定义线程类（实现Runnable接口）
答案：implements Runnable
//*********Found********
public class Java_3 implements Runnable {解析： Java_3类包含run()方法，这是线程执行的核心逻辑。通过实现Runnable接口，该类的实例可作为线程的目标对象（Thread构造方法参数）。相比继承Thread类，实现接口更灵活（支持多接口实现），因此填写implements Runnable。
2. 第二处空白：启动线程
答案：t[i].start()
//*********Found********
t[i].start();解析：
创建线程对象（t[i] = new Thread(new Java_3())，注：原题中new Java_3()实际应为new Thread(new Java_3())，但根据上下文补全启动逻辑）后，需调用start()方法启动线程。start()会自动调用run()方法，而直接调用run()只是普通方法调用，不会开启新线程，因此填写t[i].start()。
3. 第三处空白：控制线程循环条件
答案：!timetoquit
//*********Found********
while (!timetoquit){解析： timetoquit是静态布尔变量，用于控制所有线程的终止。当timetoquit为false时，线程继续执行注册逻辑；当注册配额满（quota >=10），timetoquit被设为true，所有线程退出循环，因此填写!timetoquit。
4. 第四处空白：累加注册配额
答案：quota++
//*********Found********
quota++;解析： RegistrationAgent的reg()方法用于处理注册逻辑，quota记录已注册人数。当quota < 10时，需增加配额计数，quota++实现自增（等价于quota = quota + 1），因此填写quota++。
5. 第五处空白：配额已满时返回结果
答案：return false
//*********Found********
return false;解析： reg()方法返回boolean类型，用于标识注册是否成功。当quota >=10（配额已满）时，注册失败，需返回false，触发主线程设置timetoquit = true，因此填写return false。
三、完整正确代码
四、程序功能与运行说明
程序功能
该程序模拟多线程环境下的学生注册系统，核心功能包括：
- 创建3个线程并发处理注册请求
- 通过
RegistrationAgent控制注册配额（最多10人） - 使用同步机制（
synchronized）保证配额计数的线程安全 - 当配额满时，所有线程终止运行
运行说明
- 程序启动后，创建3个线程并启动，共同调用
agent.reg()方法 注册过程：
RegistrationAgent的quota初始为0，每次成功注册后自增1synchronized(this)确保多线程对quota的操作互斥（避免计数错误）- 当
quota达到10时，reg()返回false，触发timetoquit = true，所有线程退出循环
典型输出（线程名可能不同，顺序取决于调度）：
Thread-0 Registered one student, and total 1 students registered. Thread-1 Registered one student, and total 2 students registered. Thread-2 Registered one student, and total 3 students registered. ...（中间省略4-9的输出） Thread-0 Registered one student, and total 10 students registered.
五、核心知识点总结
线程创建方式（实现Runnable接口）
- 接口实现：
public class Java_3 implements Runnable，需重写run()方法 - 线程启动：
new Thread(new Java_3()).start()，将Runnable实例传入Thread构造器 - 优势：避免单继承限制，可共享资源（如
agent实例）
- 接口实现：
同步机制（synchronized）
- 同步块：
synchronized(this)确保同一时刻只有一个线程执行块内代码 - 作用：保护共享变量（
quota）的并发访问，避免"丢失更新"等线程安全问题 - 原理：通过对象锁（
this指代RegistrationAgent实例）实现线程互斥
- 同步块：
线程控制与通信
- 共享标志：
static boolean timetoquit作为全局控制变量，协调所有线程的终止 - 循环控制：
while (!timetoquit)使线程持续执行，直到配额满 - 线程休眠：
Thread.sleep(2)模拟处理时间，释放CPU资源，让其他线程有机会执行
- 共享标志：
方法返回值与逻辑控制
reg()方法返回boolean：true表示注册成功，false表示配额已满- 条件判断：根据返回值设置
timetoquit，实现多线程的协同终止
六、常见错误与应试技巧
常见错误分析
- 第一处空白接口实现错误：写成
extends Thread（虽可行，但题目更倾向接口实现）或拼写错误（如Runnable少字母） - 第二处空白线程启动错误：写成
t[i].run()（仅调用方法，不启动新线程）或start(t[i])（语法错误） - 第三处空白循环条件错误：写成
timetoquit（逻辑颠倒，线程无法启动）或quota < 10（无法共享终止信号） - 第四处空白配额更新错误：写成
quota =+ 1（语法错误）或遗漏（配额不变，导致无限注册） - 第五处空白返回值错误：写成
return（缺少返回值）或return true（配额满仍返回成功）
- 第一处空白接口实现错误：写成
应试技巧
- 线程创建口诀："实现Runnable，重写run方法，Thread来包装，start启动它"
- 同步机制："共享资源要同步，synchronized加锁，同一时刻单线程，计数安全不犯错"
- 线程通信："全局变量作标志，多线程共读写，条件判断控循环，协同终止靠它啦"
- 调试技巧：输出线程名和配额值，观察并发顺序和同步效果
通过本题，我们掌握了多线程的创建与启动、同步机制的应用、线程间通信的基本方式以及共享资源的安全控制。这类并发场景在售票系统、注册系统等实际应用中广泛存在，理解线程同步与协同的原理，对编写高效且安全的并发程序具有重要意义。