这是一个创建于 829 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
如题：使用三个线程交替打印 ABC ，直至 100 次代码实战
方法一：
使用notify()、wait()方法
public class PrintAbc {
/**
* 唤醒线程的状态值 state: threadA = 0, threadB = 1, threadC =2,
*/
int state = 0;
/**
* 循环技术，初始值 0
*/
int count = 0;
public void print(PrintAbc printAbc) {
Thread threadA = new Thread(() -> {
extracted(printAbc, "A", 0, 1);
});
Thread threadB = new Thread(() -> {
extracted(printAbc, "B", 1, 2);
});
Thread threadC = new Thread(() -> {
extracted(printAbc, "C", 2, 0);
});
threadC.start();
threadB.start();
try {
Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
threadA.start();
}
/**
* 交替打印 abc ，直至 100 次
*
* @param printAbc 锁对象
* @param a 打印的字母， 对应 A 、B 、C
* @param needState 当前线程对应的 state 状态值
* @param nextState 唤醒下一个线程所需 state 状态值
*/
private void extracted(PrintAbc printAbc, String a, int needState, int nextState) {
while (true) {
synchronized (printAbc) {
if (count >= 100) {
break;
}
if (printAbc.count < 100 && printAbc.state == needState) {
System.out.println(a);
printAbc.state = nextState;
printAbc.count++;
printAbc.notifyAll();
} else {
try {
printAbc.wait();
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
PrintAbc printAbc = new PrintAbc();
printAbc.print(printAbc);
}
}
上诉代码使用notify(),wait(),进行线程间的条件唤醒，state的初始状态是 0 ，对应线程 A ，所以第一次打印字母也一定是 A
方法二
使用ReentrantLock 的的Condition条件
public class PrintAbcByCondition {
/**
* 循环计数初始值 0
*/
static int count = 0;
public void print() {
ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
Condition conditionA = reentrantLock.newCondition();
Condition conditionB = reentrantLock.newCondition();
Condition conditionC = reentrantLock.newCondition();
Thread threadA = new Thread(() -> {
while (true) {
try {
reentrantLock.lock();
// threadA 进来打印 A 然后唤醒 threadB
if (count < 100) {
System.out.println("A");
count++;
conditionB.signal();
}
conditionA.await();
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
reentrantLock.unlock();
}
}
});
Thread threadB = new Thread(() -> {
while (true) {
try {
reentrantLock.lock();
// threadB 进来就阻塞等待 threadA 使用完毕
conditionB.await();
if (count < 100) {
System.out.println("B");
count++;
conditionC.signal();
}
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
reentrantLock.unlock();
}
}
});
Thread threadC = new Thread(() -> {
while (true) {
try {
reentrantLock.lock();
// threadC 进来就阻塞等待 threadB 使用完毕
conditionC.await();
if (count < 100) {
System.out.println("C");
count++;
conditionA.signal();
}
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
} finally {
reentrantLock.unlock();
}
}
});
threadC.start();
threadB.start();
try {
Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
threadA.start();
}
public static void main(String[] args) {
new PrintAbcByCondition().print();
}
}
使用ReentrantLock 的的Condition条件，很容易能实现三个线程之间的交替打印，需要注意的一点就是线程 A 是需要第一个执行，可以看到代码里threadA在等待 1 秒后在执行，也能确保是第一个进行打印，原因如下：
线程 B 和线程 C 中任意一个线程拿到锁都需要等待条件成立，线程 C 依赖线程 B ，而线程 B 依赖线程 A ，所以他们会一直阻塞直至线程 A 执行
方法三：使用Semaphore的tryAcquire()方法实现线程间的加锁操作
public class PrintAbcBySemaphore {
/**
* 循环计数初始值 0
*/
static int count = 0;
// 定义三个线程对应的信号量 A 、B 、C ，默认给 A 线程一个许可证
private Semaphore semaphoreA = new Semaphore(1);
private Semaphore semaphoreB = new Semaphore(0);
private Semaphore semaphoreC = new Semaphore(0);
public void print() {
Thread threadA = new Thread(() -> {
extracted(semaphoreA, "A", semaphoreB);
});
Thread threadB = new Thread(() -> {
extracted(semaphoreB, "B", semaphoreC);
});
Thread threadC = new Thread(() -> {
extracted(semaphoreC, "C", semaphoreA);
});
threadB.start();
threadC.start();
try {
Thread.sleep(2000L);
} catch (InterruptedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
threadA.start();
}
private void extracted(Semaphore needSemaphore, String A, Semaphore nextSemaphore) {
while (true) {
// 当前线程的信号量加锁
if (needSemaphore.tryAcquire(1)) {
if (count < 100) {
System.out.println(A);
count++;
// 给下一个待执行线程的信号量加一个许可证
nextSemaphore.release();
} else {
// 执行 100 次后，退出线程
nextSemaphore.release();
break;
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
new PrintAbcBySemaphore().print();
}
}
使用Semaphore的tryAcquire()方法实现线程间的加锁操作，通过release()方法给下一个待执行线程的信号量添加一个许可证，由此保证三个线程顺序执行，初始化 A 线程信号量时添加一个默认许可证，让 A 线程第一个执行
上诉三个方法中，核心问题就是如何实现线程间的条件唤醒，如方法一，我们可以自定义state状态变量来与各个线程绑定，每个线程都有自己对应的state状态，当state变量当前值与线程自身期望的state值相同才唤醒当前线程。也可以使用juc中ReentrantLock 的提供的Condition条件完成线程间的条件唤醒，最后我们使用Semaphore信号量可以优雅的实现了线程间的同步与唤醒
至此，三个线程交替打印 ABC100 次的实现方法介绍完毕
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ufan0 2022-08-22 11:15:25 +08:00
github 主页个人站点未正常工作。
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Vaspike 2022-08-22 14:40:42 +08:00
提个小建议,方法内的注释最好是单行注释,虽然无伤大雅
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