JUC练习代码-力扣多线程1116题目：打印零与奇偶数，解题详解

题目描述

假设有这么一个类：

class ZeroEvenOdd {
public ZeroEvenOdd(int n) { … } // 构造函数
public void zero(printNumber) { … } // 仅打印出 0
public void even(printNumber) { … } // 仅打印出 偶数
public void odd(printNumber) { … } // 仅打印出 奇数
}
相同的一个 ZeroEvenOdd 类实例将会传递给三个不同的线程：

线程 A 将调用 zero()，它只输出 0 。
线程 B 将调用 even()，它只输出偶数。
线程 C 将调用 odd()，它只输出奇数。
每个线程都有一个 printNumber 方法来输出一个整数。请修改给出的代码以输出整数序列 010203040506… ，其中序列的长度必须为 2n。

示例 1：

输入：n = 2
输出：“0102”
说明：三条线程异步执行，其中一个调用 zero()，另一个线程调用 even()，最后一个线程调用odd()。正确的输出为 “0102”。
示例 2：

输入：n = 5
输出：“0102030405”

解题过程

这道题花的时间长了一些。首先最先想到的是尝试用Condtion来解决，但是实际在处理过程中，发现必须要将特殊情况的场景全部判断清楚，包括每个线程起始，和退出。这样思路下写出来的代码，容易导致某些场景下最后线程阻塞，提交超时。

另外多线程环境，本地测试情况经常会觉得自己答案正确，实际确不是，这个时候不要怀疑系统验证有问题，需要细心检查自己的逻辑。

后面决定改变思路，第一点，每个线程只负责做自己的事情，比如第一个线程负责打印n个0，奇数线程负责打印n+1/2个奇数，偶数线程负责打印n/2个偶数，每个线程自己有个局部变量i进行循环打印。通过信号量控制每个线程按顺序循环打印即可。

class ZeroEvenOdd {
    private int n;

    public ZeroEvenOdd(int n) {
        this.n = n;
    }

    Semaphore zeros=new Semaphore(1);
    Semaphore odds=new Semaphore(0);
    Semaphore evens=new Semaphore(0);

    //线程 A 将调用 zero()，它只输出 0 。
    //线程 B 将调用 even()，它只输出偶数。
    //线程 C 将调用 odd()，它只输出奇数。
    // printNumber.accept(x) outputs "x", where x is an integer.
    public void zero(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {
        int i=0;
        while(i<n){
            zeros.acquire();
            printNumber.accept(0);

            if((i+2)%2==0){
                odds.release();
            }else{
                evens.release();
            }
            i++;
        }
    }
    //打印偶数
    public void even(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {
        int i=0;
        while(i<n/2){
            evens.acquire();
            printNumber.accept(i*2+2);
            i++;
            zeros.release();
        }
    }
    //打印奇数
    public void odd(IntConsumer printNumber) throws InterruptedException {
        int i=0;
        while(i<(n+1)/2){
            odds.acquire();
            printNumber.accept(i*2+1);
            i++;
            zeros.release();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ZeroEvenOdd zeroEvenOdd = new ZeroEvenOdd(5);
        new Thread(()->{
            try {
                zeroEvenOdd.zero(value -> {
                    System.out.print(value);
                });
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
        new Thread(()->{
            try {
                zeroEvenOdd.even(value -> {
                    System.out.print(value);
                });
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
        new Thread(()->{
            try {
                zeroEvenOdd.odd(value -> {
                    System.out.print(value);
                });
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
}