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Java实现线程按序交替执行的方法详解

2024-04-02 19:55

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一、题目描述

题目：有a、b、c三个线程，使得它们按照abc依次执行10次。

二、解题思路

控制执行线程变量flag，利用lock锁来保证线程安全，使用comdition来堵塞线程和通信。

Condition：

condition接口描述了可能会与锁有关的条件变量。这些用法上与使用object.wait访问隐式监视器类似，但提供了更强大的功能。需要特别指出的是，单个lock可能与多个Condition对象关联。为了避免兼容性问题，Condition方法的名称与对应的objec版本中的不同。

在condition对象中：

await方法//是等待；这时锁会释放
signalAll方法//通知，线程等待结束，往下执行

Condition实例实质上被绑定到一个锁上。要为特定Lock实例获得Condition实例，请使用其newCondition()方法。

创建一个类：AbcAlternateDemo1

创建一个内部类：Alternate

内部类定义一个属性：线程启动的顺序标识flag

写三个方法:

loopA()：先上锁，判断flag是不是1，不是则等待conditionA.await(); 如果是则输出，flag是2，通知线程往下执行conditionA.signalAll()。
loopB()：先上锁，判断flag是不是2，不是则等待conditionA.await(); 如果是则输出，flag是3，通知线程往下执行conditionA.signalAll()。
loopC()：先上锁，判断flag是不是3，不是则等待conditionA.await(); 如果是则输出，flag是1，通知线程往下执行conditionA.signalAll()。

三、代码详解

AbcAlternateDemo1

package com.xiaoxuzhu;


import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


public class AbcAlternateDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        Alternate alternate = new Alternate();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    alternate.loopA(i);
                }
            }
        },"A").start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    alternate.loopB(i);
                }
            }
        },"B").start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    alternate.loopC(i);
                }
            }
        },"C").start();
    }

    static class Alternate{

        
        private int flag = 1;

        private Lock lock = new ReentrantLock();

        private Condition conditionA = lock.newCondition();
        private Condition conditionB = lock.newCondition();
        private Condition conditionC = lock.newCondition();

        public void loopA(int loopNum){
            lock.lock();
            try {
                if(flag !=1){
                    conditionA.await();
                }
                for (int i = 1; i <= 1; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"--"+loopNum+"--"+ i);
                }
                flag =2;
                conditionB.signalAll();
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }finally {
                lock.unlock();
            }
        }

        public void loopB(int loopNum){
            lock.lock();
            try {
                if(flag !=2){
                    conditionB.await();
                }
                for (int i = 1; i <= 1; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"--"+loopNum+"--"+ i);
                }
                flag =3;
                conditionC.signalAll();
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }finally {
                lock.unlock();
            }
        }

        public void loopC(int loopNum){
            lock.lock();
            try {
                if(flag !=3){
                    conditionC.await();
                }
                for (int i = 1; i <= 1; i++) {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"--"+loopNum+"--"+ i);
                }
                flag =1;
                System.out.println("----------------------");
                conditionA.signalAll();
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }finally {
                lock.unlock();
            }
        }

    }
}