在Java中使用 synchronized如何實現(xiàn)運行線程交替

發(fā)布時間：2020-11-06 14:53:43 來源：億速云閱讀：167 作者：Leah 欄目：開發(fā)技術(shù)

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)在Java中使用 synchronized如何實現(xiàn)運行線程交替，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關(guān)知識有一定的了解。

背景

用兩個線程交替輸出A-Z和1-26，即一個線程輸出A-Z，另一個線程輸出1-26

而且是交替形式

線程1輸出A——線程二輸出1
線程1輸出B——線程二輸出2
線程1輸出C——線程二輸出3

以此類推

分析

主要考察線程之間的通信，思路就是創(chuàng)建兩個線程

在一個線程輸出一個內(nèi)容之后，自己進入阻塞，去喚醒另一個線程

另一個線程同樣，輸出一個內(nèi)容之后，自己進入阻塞，去喚醒另一個線程

代碼實現(xiàn)（一）

public class AlternateCover {

  public static void main(String[] args) {

    final char[] arrLetter = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ".toCharArray();
    final String[] arrNumber = {"1","2","3","4","5","6","7","8","9","10","11","12","13","14","15","16","17","18","19","20","21","22","23","24","25","26"};

    threadRun(arrLetter, arrNumber);
  }

  private static void threadRun(char[] arrLetter,String[] arrNumber){

    final Object lock = new Object();// 設(shè)置一個鎖對象

    // print arrNumber
    new Thread(() -> {
      synchronized (lock) {
        for (String a : arrNumber) {
          System.out.print( a);
          try {
            lock.notify();// 喚醒其他等待的線程 此處喚醒 arrLetter
            lock.wait();// arrNumber自己進入等待 讓出CPU資源和鎖資源
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
        lock.notify();
      }
    }, "arrNumber ").start();

    // print arrLetter
    new Thread(() -> {
      synchronized (lock) {// 獲取對象鎖
        for (char a : arrLetter) {
          System.out.print(a);
          try {
            lock.notify();// 喚醒其他等待的線程 此處喚醒 arrNumber
            lock.wait();// arrLetter自己進入等待 讓出CPU資源和鎖資源
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
        lock.notify();// 最后那個等待的線程需要被喚醒，否則程序無法結(jié)束
      }
    }, "arrLetter ").start();

  }
}

運行一下，確實實現(xiàn)了交替輸出，但是多運行幾次，就會發(fā)現(xiàn)問題

有時候是數(shù)字先輸出，有時候是字母先輸出

即兩個線程誰先啟動的順序是不固定的

倘若試題中再加一句，必須要字母先輸出，怎么辦？

代碼實現(xiàn)（二）

/**
 * 交替掩護 必須保證大寫字母先輸出
 */
public class AlternateCover {

  public static volatile Boolean flg = false;// 誰先開始的標志 volatile修飾目的是讓該值修改對所有線程可見，且防止指令重排序
  public static void main(String[] args) {

    final char[] arrLetter = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ".toCharArray();
    final String[] arrNumber = {"1","2","3","4","5","6","7","8","9","10","11","12","13","14","15","16","17","18","19","20","21","22","23","24","25","26"};

    threadRun(arrLetter, arrNumber);
  }

  private static void threadRun(char[] arrLetter,String[] arrNumber){

    final Object lock = new Object();// 鎖對象

    // print arrLetter
    new Thread(() -> {
      synchronized (lock) {
        if (!flg){ // 如果flg是false 就將值設(shè)為true
          flg = true;
        }
        for (char a : arrLetter) {
          System.out.print(a);// 輸出內(nèi)容
          try {
            lock.notify();// 喚醒在等待的其他線程中的一個（此處也只有另一個）
            lock.wait();// 自己進入等待 讓出CPU資源和鎖資源
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
        lock.notify();// 最后那個等待的線程需要被喚醒，否則程序無法結(jié)束
      }
    }, "arrLetter").start();

    // print arrNumber
    new Thread(() -> {
      synchronized (lock) {
        if (!flg){// 倘若是該線程先執(zhí)行，那么flg次數(shù)還是false 就先等著
          try {
            lock.wait();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }

        for (String a : arrNumber) {
          System.out.print( a);
          try {
            lock.notify();
            lock.wait();
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
        lock.notify();
      }
    }, "arrNumber").start();

  }

}

如此問題可以得到解決，但有更優(yōu)(裝)雅（B）的解決辦法

CountDownLatch實現(xiàn)

/**
 * 交替掩護 必須保證大寫字母先輸出
 */
public class AlternateCover {

  private static CountDownLatch count = new CountDownLatch(1);// 計數(shù)器容量為1
  public static void main(String[] args) {

    final char[] arrLetter = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ".toCharArray();
    final String[] arrNumber = {"1","2","3","4","5","6","7","8","9","10","11","12","13","14","15","16","17","18","19","20","21","22","23","24","25","26"};

    threadRun(arrLetter, arrNumber);
  }

  private static void threadRun(char[] arrLetter,String[] arrNumber){

    final Object lock = new Object();

    // print arrLetter
    new Thread(() -> {
      synchronized (lock) {// 獲取對象鎖
        count.countDown();// 對計數(shù)器進行遞減1操作，當計數(shù)器遞減至0時，當前線程會去喚醒阻塞隊列里的所有線程（只針對count）
        for (char a : arrLetter) {
          System.out.print(a);
          try {
            lock.notify();// 喚醒其他等待的線程 此處喚醒 arrNumber
            lock.wait();// arrLetter自己進入等待 讓出CPU資源和鎖資源
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
        lock.notify();// 最后那個等待的線程需要被喚醒，否則程序無法結(jié)束
      }
    }, "arrLetter ").start();

    // print arrNumber
    new Thread(() -> {
      synchronized (lock) {
        try {
          count.await();// 如果該線程先執(zhí)行 阻塞當前線程，將當前線程加入阻塞隊列
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        for (String a : arrNumber) {
          System.out.print( a);
          try {
            lock.notify();// 喚醒其他等待的線程 此處喚醒 arrLetter
            lock.wait();// arrNumber自己進入等待 讓出CPU資源和鎖資源
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        }
        lock.notify();
      }
    }, "arrNumber ").start();

  }

}

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