关于java:阿里面试官如何实现三个线程循环交替打印

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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:

  1. 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);
  2. 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();
  1. 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:

ABCABCABCABCABC

你感觉怎么样?有更简略的解决方案吗?

正文完
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