多线程之按顺序打印结果
前言
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絮叨
这个是一个很简单的多线程问题，但是小六六一看觉得很简单，但是真正写起来也不是那么简单，说明小六六自己的代码还是写的太少了哈哈
题目
我们提供了一个类：
public class Foo {
public void one() { print("one"); }
public void two() { print("two"); }
public void three() { print("three"); }
}
三个不同的线程将会共用一个 Foo 实例。
- 线程 A 将会调用 one() 方法
- 线程 B 将会调用 two() 方法
- 线程 C 将会调用 three() 方法
请设计修改程序，以确保 two() 方法在 one() 方法之后被执行，three() 方法在 two() 方法之后被执行。
示例 1:
输入: [1,2,3]
输出: "onetwothree"
解释:
有三个线程会被异步启动。
输入 [1,2,3] 表示线程 A 将会调用 one() 方法，线程 B 将会调用 two() 方法，线程 C 将会调用 three() 方法。
正确的输出是 "onetwothree"。
题解一 synchronized 锁和控制变量
package com.code.thread;
/**
* 上面方法就是采用一个synchronized wait notifyAll 这些来实现的，但是吧，还需要一个while去自旋，还得靠一个信号量，感觉有点low。
*/
class Foo {
private int flag=0;
private Object lock=new Object();
public Foo() {
}
public void first(Runnable printFirst) throws InterruptedException {
synchronized(lock){
while (flag!=0){
lock.wait();
}
// printFirst.run() outputs "first". Do not change or remove this line.
printFirst.run();
flag=1;
lock.notifyAll();
}
}
public void second(Runnable printSecond) throws InterruptedException {
synchronized (lock) {
while (flag != 1) {
lock.wait();
}
// printSecond.run() outputs "second". Do not change or remove this line.
printSecond.run();
flag = 2;
lock.notifyAll();
}
}
public void third(Runnable printThird) throws InterruptedException {
synchronized(lock) {
while (flag != 2) {
lock.wait();
}
// printThird.run() outputs "third". Do not change or remove this line.
printThird.run();
lock.notifyAll();
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
final Foo foo = new Foo();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.first(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(1);
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.second(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(2);
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.third(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(3);
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t3.start();
t2.start();
t1.start();
}
}
上面方法就是采用一个synchronized wait notifyAll 这些来实现的，但是吧，还需要一个while去自旋，还得靠一个信号量，感觉有点low。
题解二 用CountDownLatch来控制
- countDownLatch这个类使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。
- 是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值是线程的数量。每当一个线程执行完毕后，计数器的值就-1，当计数- 器的值为0时，表示所有线程都执行完毕，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复工作了。
package com.code.thread;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class Foo1 {
//定义2个countDownLatch
private CountDownLatch countDownLatchA=new CountDownLatch(1); //说明只要一个线程调用它就放行 ，它是到0就放行
private CountDownLatch countDownLatchB=new CountDownLatch(1);
public Foo1() {
}
public void first(Runnable printFirst) throws InterruptedException {
// printFirst.run() outputs "first". Do not change or remove this line.
printFirst.run();
}
public void second(Runnable printSecond) throws InterruptedException {
// printSecond.run() outputs "second". Do not change or remove this line.
printSecond.run();
}
public void third(Runnable printThird) throws InterruptedException {
// printThird.run() outputs "third". Do not change or remove this line.
printThird.run();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
final Foo1 foo = new Foo1();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.first(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(1);
}
});
foo.countDownLatchA.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.countDownLatchA.await();
foo.second(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(2);
}
});
foo.countDownLatchB.countDown();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.countDownLatchB.await();
foo.third(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(3);
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t3.start();
t2.start();
t1.start();
}
}
方法三 信号量
基于信号量的解题思路
- Semaphore 是什么？
- Semaphore 是一个计数信号量，必须由获取它的线程释放。
package com.code.thread;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**
*
* 基于信号量的解题思路
* Semaphore 是什么？
* Semaphore 是一个计数信号量，必须由获取它的线程释放。
*
* 常用于限制可以访问某些资源的线程数量，例如通过 Semaphore 限流。
*/
public class Foo2 {
//初始化Semaphore为0的原因：
// 如果这个Semaphore为零，如果另一线程调用(acquire)这个Semaphore就会产生阻塞，
// 便可以控制second和third线程的执行
private Semaphore spa=new Semaphore(0) ;
private Semaphore spb=new Semaphore(0);
public Foo2() {
}
public void first(Runnable printFirst) throws InterruptedException {
printFirst.run();
spa.release();
}
public void second(Runnable printSecond) throws InterruptedException {
// printSecond.run() outputs "second". Do not change or remove this line.
spa.acquire();
printSecond.run();
spb.release();
}
public void third(Runnable printThird) throws InterruptedException {
// printThird.run() outputs "third". Do not change or remove this line.
spb.acquire();
printThird.run();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
final Foo2 foo = new Foo2();
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.first(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(1);
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.second(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(2);
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.third(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(3);
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t3.start();
t2.start();
t1.start();
}
}
解题四 LockSupport
归根结底，LockSupport调用的Unsafe中的native代码：
- public native void unpark(Thread jthread);
- public native void park(boolean isAbsolute, long time);
- 两个函数声明清楚地说明了操作对象：park函数是将当前Thread阻塞，而unpark函数则是将另一个Thread唤醒。
package com.code.thread;
import java.util.concurrent.locks.LockSupport;
/**'
* 归根结底，LockSupport调用的Unsafe中的native代码：
* public native void unpark(Thread jthread);
* public native void park(boolean isAbsolute, long time);
* 两个函数声明清楚地说明了操作对象：park函数是将当前Thread阻塞，而unpark函数则是将另一个Thread唤醒。
*
* 与Object类的wait/notify机制相比，park/unpark有两个优点：1. 以thread为操作对象更符合阻塞线程的直观定义；2. 操作更精准，可以准确地唤醒某一个线程（notify随机唤醒一个线程，notifyAll唤醒所有等待的线程），增加了灵活性。
*/
public class Foo3 {
static Thread t1=null,t2=null,t3=null;
public Foo3() {
}
public void first(Runnable printFirst) throws InterruptedException {
printFirst.run();
}
public void second(Runnable printSecond) throws InterruptedException {
// printSecond.run() outputs "second". Do not change or remove this line.
printSecond.run();
}
public void third(Runnable printThird) throws InterruptedException {
// printThird.run() outputs "third". Do not change or remove this line.
printThird.run();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
final Foo3 foo = new Foo3();
t1 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
foo.first(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(1);
}
});
LockSupport.unpark(t2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t2 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
LockSupport.park();
try {
foo.second(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(2);
}
});
LockSupport.unpark(t3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t3 = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
LockSupport.park();
try {
foo.third(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(3);
}
});
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
t3.start();
t2.start();
t1.start();
}
}
结尾
其实解法有很多，如果多线程不熟悉的小伙伴，可以去我的github博客，先熟悉一下。这题应该算简单的题型了。
日常求赞
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