关于java:阿里面试官如何实现三个线程循环交替打印

51次阅读

共计 1516 个字符，预计需要花费 4 分钟才能阅读完成。

问题：如何实现三个线程交替循环打印？

示例： 线程 1 打印 A，线程 2 打印 B，线程 3 打印 C，要求交替打印，并且能够循环打印。
输入后果相似：ABCABCABC

这道题的难度是五颗星，在面试中也会常常遇到，如果是第一次见到这道题，很难在短时间内想出正当的解决方案。
如果只要求交替打印一次的话，实现比较简单，能够用 Thread.join() 办法，一个线程期待另一个线程执行实现。
当初要求循环打印，就波及线程间通信，必须要用到锁，一把锁必定不够。例如线程 1 开释锁之后，线程 2 和线程 3 都可能获取到锁，是随机的，当初要求必须是线程 2 获取到锁，所以须要三把锁。

执行过程：
线程 1 获取 A 锁，打印 A，开释 B 锁；
线程 2 获取 B 锁，打印 B，开释 C 锁；
线程 3 获取 C 锁，打印 C，开释 A 锁；
循环执行；

能够用 Synchronized 或者 ReentrantLock 实现，不过它们不能控制线程启动后的执行程序。因为三个线程启动后，都期待 CPU 调度执行，而 CPU 调度的程序又是随机的，所以不能保障线程 1 先执行。

有个能够控制线程启动后执行程序，又简略的实现形式，就是用 Semaphore（信号量），它能够管制共享资源的拜访个数。

应用形式：

初始化的时候，指定共享资源的个数

// 初始化一个资源
Semaphore semaphore = new Semaphore(1);

获取资源，获取资源后，semaphore 资源个数减 1，变成 0，其余线程再获取资源的时候就会阻塞期待

semaphore.acquire();

开释资源，semaphore 资源个数加 1，其余阻塞的线程就能够获取到资源了

semaphore.release();

代码实现：

/**
 * @author yideng
 * @apiNote 三个线程循环打印
 */
public class CirclePrint {

    static class ThreadDemo extends Thread {

        private Semaphore current;
        private Semaphore next;
        private String name;

        /**
         * 构造方法
         * @param current 要获取的以后锁
         * @param next    要开释的下一把锁
         * @param name    打印内容
         */
        public ThreadDemo(Semaphore current, Semaphore next, String name) {
            this.current = current;
            this.next = next;
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {for (int i = 0; i < 5; i++) {
                try {
                    // 获取以后锁，而后打印
                    current.acquire();
                    System.out.print(name);
                } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
                }
                // 开释下一把锁
                next.release();}
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化三把锁，只有 A 锁是可用的
        Semaphore A = new Semaphore(1);
        Semaphore B = new Semaphore(0);
        Semaphore C = new Semaphore(0);

        // 创立并启动三个线程，线程 1 获取 A 锁，开释 B 锁
        new ThreadDemo(A, B, "A").start();
        // 线程 2 获取 B 锁，开释 C 锁
        new ThreadDemo(B, C, "B").start();
        // 线程 3 获取 C 锁，开释 A 锁
        new ThreadDemo(C, A, "C").start();}
}

输入后果：