问题描述

给定三个线程,分别命名为A、B、C,要求这三个线程按照顺序交替打印ABC,每个字母打印100次,最终输出结果为

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ABCABCABC...ABCABC

解决方法

1. Synchrognized + Lock的wait/notify

思路是new一个Lock,然后用Synchrognized获取这个锁,如果当前没轮到自己(n%3!=0)就用while等待,然后执行一遍打印,然后调用lock.notifyAll方法

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class ThreeThreadPrinter1 {
// 创建一个对象作为锁对象
private val lock = Object()
private var num = 0
fun printA() {
for (i in 0..100) {
synchronized(lock) {
while (num % 3 != 0) {
lock.wait()
}
println("A")
num++
lock.notifyAll()
}
}
}

// 打印B的方法
fun printB() {
for (i in 0..100) {
synchronized(lock) {
while (num % 3 != 1) {
lock.wait()
}
println("B")
num++
lock.notifyAll()
}
}
}

// 打印C的方法
fun printC() {
for (i in 0..100) {
synchronized(lock) {
while (num % 3 != 2) {
lock.wait()
}
println("C")
num++
lock.notifyAll()
}
}
}

companion object {
@JvmStatic
fun main(args: Array<String>) {
val printer = ThreeThreadPrinter1()
// 创建三个线程,分别调用printA, printB, printC方法
val threadA = Thread { printer.printA() }
val threadB = Thread { printer.printB() }
val threadC = Thread { printer.printC() }
// 启动三个线程
threadA.start()
threadB.start()
threadC.start()
// 等待3个线程执行完了之后,再退出main线程
threadA.join()
threadB.join()
threadC.join()
}
}
}

2. ReeentrantLock + Condition

创建可重入锁,然后用condition从更细的维度上来控制,可重入锁和condition是配套使用的,condition是lock内的一个接口,通过lock.newCondition方法来创建一个condition,condition的等待方法,是await,唤醒方法是signalAll,需要记住这两个方法名关键代码:

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// 创建一个可重入锁
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
// 创建一个Condition对象,用于线程间的协调
private final Condition condition = lock.newCondition();
// 用于跟踪当前应该打印哪个字符的状态变量
private int state = 0;

// 打印A的方法
public void printA() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
lock.lock(); // 获取锁
try {
// 如果当前状态不是0,则等待
while (state % 3 != 0) {
condition.await();
}
System.out.println("A");
state++;
// 唤醒所有等待的线程
condition.signalAll();
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
} finally {
lock.unlock(); // 释放锁
}
}
}

3. 使用信号量Semaphore

信号量基础知识

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Semaphore(1):表示信号量初始时有1个许可。通常用于实现类似互斥锁的功能,即一次只允许一个线程访问某个资源。
Semaphore(0):表示信号量初始时没有许可。任何调用 acquire() 的线程都会被阻塞,直到有其他线程调用 release() 增加许可。
Semaphore(n):表示信号量初始时有 n 个许可。最多允许 n 个线程同时访问某个资源。

信号量的获取函数是acquire,增加函数是release ,Semaphore(0).relase = Semaphore(1),也就是说调用release函数,就会给信号量的许可证数量+1。

基本逻辑是创建一个Class,三个参数:curSemaphore,nextSemaphore,message,同时创建三个semaphore,像指针一样,A指向B,B指向C,C指向A,一直循环打印。