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:
ABCABCABCABCABC
你感觉怎么样?有更简略的解决方案吗?