如何利用多线程交替输出奇偶数

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传统模式 用两个线程分别输出奇数、偶数

  • 思路:两个线程,一个输出奇数,一个输出偶数;说明这两个线程公用一个数据池。一个线程输出数据时,另一个线程不能输出,需要等另一个线程完成任务后,再执行输出任务。所以我们要抽象出一个数据池类,我们线程都调用数据池类型的同一个对象,然后用synchronize 同步锁配合wait、notifyAll等方法限制只能一个进程消耗数据池。
  • 代码:
    package com.zhengling.work; public class AlternatePrintNum { public static void main(String[] args) { NumberPool np = new NumberPool(1); Thread t1 = new Thread(new OddProcessor(np)); Thread t2 = new Thread(new OddProcessor(np)); t1.setName("进程1"); t2.setName("进程2"); t1.start(); try{ Thread.sleep(1000); }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } t2.start(); }} classNumberPool{ int index; public NumberPool(int index) { this.index = index; } public synchronized void printNum(){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----->"+(index++)); try { Thread.sleep(500); this.notifyAll(); this.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }class OddProcessor implements Runnable{ NumberPool np; public OddProcessor(NumberPool np) { this.np = np; }@Override public void run() { while (true){ np.printNum(); } } }

  • 注解:OddProcessor实现了Runnable接口,其类型对象可以添加到进程中,构造器中有数字池参数。
    run方法里面直接调用数字池对象的printNum(打印数字)方法,printNum方法用synchronize修饰,同时只能被同一个对象的一个线程调用。调用完了,唤醒其他线程、自己则无限等待,直至被唤醒。
lamda表达式 实现接口
  • 这就是典型的生产者与消费者模式,既然jdk8里面有了lamda表达式,那么OddProcessor 这个线程在调用时再用lamda表达式实现就好;改进后线程操作的操作方法。
NumberPool np = new NumberPool(1); new Thread(()->{while (true)np.printNum(); },"进程1").start(); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } new Thread(()->{while (true)np.printNum(); },"进程2").start(); }

传统的synchronize和juc里面的Lock 来分别实现交替打印字母与数字 难度再次升级 、使用传统的synchronize和juc里面的Lock 来实现交替打印字母与数字
package com.zhengling.work; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class AlternatePrintNumAndLetter {static boolean flag = true; public static void main(String[] args) {System.out.println("第一种方法 传统的synchronized"); final Object obj =new Object(); new Thread(()->{ while (flag){ synchronized (obj){ for(char letter='a'; letter<='z'; letter++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----->"+letter); obj.notifyAll(); try { obj.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }},"t1").start(); new Thread(()->{ while(flag){ synchronized (obj){ for(int i = 1; i<=26; i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----->"+i); obj.notifyAll(); try { obj.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }},"t2").start(); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }System.out.println("==========================================="); System.out.println("==========================================="); System.out.println("==========================================="); System.out.println("第二种方法 用JUC中的Lock 和 Condition 接口"); ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); Condition digitLock = lock.newCondition(); new Thread(()->{ while(flag) { for (int i = 1; i <= 26; i++) { lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----->"+i); digitLock.signalAll(); try { digitLock.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } lock.unlock(); } } },"t3").start(); new Thread(()->{ while(flag) { for (char l = 'a'; l <= 'z'; l++) { lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----->"+l); digitLock.signalAll(); try { digitLock.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } lock.unlock(); } } },"t4").start(); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } flag=false; } }

从代码可以看出juc中的Lock 、Condition ,也能实现锁与唤醒功能。与传统的synchronize比较,就像手动挡的车与自动挡的车;juc虽然像手动车,但效率和安全以及逻辑明显提升。
代码中synchronize中wait()和notifyAll() 与之对应的是 await() 和 signalAll() ,但后面这两个必须包含在lock与unlock代码中间。
唤醒指定线程实现交替打印 数字、小写字母、大写字母 继续拓展,利用signal() 方法 指定唤醒某个线程,如实现交替打印 数字、小写字母、大小字母
package com.zhengling.work; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class MyLockDemo { public static void main(String[] args) { Locklock= new ReentrantLock(); Condition condition1 = lock.newCondition(); Condition condition2 = lock.newCondition(); Condition condition3 = lock.newCondition(); new Thread(()->{ for (int i = 0; i <26 ; i++) { lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->"+i); condition2.signal(); try { condition1.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } },"t1").start(); new Thread(()->{ for (char i = 'a'; i <='z' ; i++) { lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->"+i); condition3.signal(); try { condition2.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } },"t2").start(); new Thread(()->{ for (char i = 'A'; i <='Z' ; i++) { lock.lock(); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"--->"+i); condition1.signal(); try { condition3.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } },"t3").start(); } }

【如何利用多线程交替输出奇偶数】需要注意的是 :signal() 唤醒特定线程 一定要在要执行的操作后面; 一般固定格式: 判断 ->加锁->执行->唤醒某个线程->置为等待状态 ->释放锁

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