面试1: 解决线程顺序有几种方式

简介: 面试1: 解决线程顺序有几种方式


解决线程顺序有几种方式

其实,这个问题比较简单.主要考察对 join方法的掌握。

来了解下join

thread.join把指定的线程加入到当前线程,可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行的线程。

如:在线程B中调用了线程A的join方法,只有A执行完毕,才会继续执行线程B。

t.join(); //调用join方法,等待线程执行完毕
t.join(1000); //等待t线程,等待时间是1000毫秒。

join的原理

任何地方当调用了t.join(),就必须要等待线程t执行完毕后,才能继续执行其他线程。这里其实是运用了Java中最顶级对象Object提供的方法wait()。wait()方法用于线程间通信,它的含义是通知一个线程等待一下,让出CPU资源,注意这里是会放弃已经占有的资源的。直到t线程执行完毕,再调用notify()唤醒当前正在运行的线程。

一般来说,可以用三种方式:

1. 使用join

例子,具体代码:

先准备3个线程,然后在线程中,调动另一个线程的join方法。

public class JoinDemo {
     //main方法测试
    public static void main(String[] args) {
        //线程1
        final Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run 1");
            }
        }, "T1");
        //线程2
        final Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                //t1想插队,t1执行完,t2才能执行
                    t1.join();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run 2");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "T2");
        //线程3
        final Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                   //t2想插队,t2执行完,t3才能执行
                    t2.join();                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run 3");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "T3");
        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();
        System.out.println("-----------------------");
    }
}

执行结果:

看结果的确是,按照顺序执行。

2:单个线程池newSingleThreadExecutor

上面的案例改造下:

public class Join2Demo {
    public static void main(String[] args) {
        final Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run 1");
            }
        }, "T1");
        final Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    t1.join();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run 2");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "T2");
        final Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    t2.join();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " run 3");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }, "T3");
//        // 线程池写法2 
//        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
//         executor.submit(t1);
//         executor.submit(t2);
//         executor.submit(t3);
//         executor.shutdown();
        //线程池写法2 (阿里推荐写法) 手动创建线程池,让开发者了解线程的基本信息,便于控制
        ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>(2),
                Executors.defaultThreadFactory(), new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        pool.execute(t1);
        pool.execute(t2);
        pool.execute(t3);
        pool.shutdown();//gracefully shutdown
    }
}

运行结果:

结果和预期一样。

3: 锁+共享变量

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class OrderDemo {
    private static Lock lock  = new ReentrantLock();
    private static int state = 0;
    //线程1        
    static class ThreadA extends Thread{
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 0; i < 10; ) {
                lock.lock();
                try {
                    if (state % 3 == 0){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "A");
                        state++;
                        i++;
                    }
                }finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
  //线程2     
    static class ThreadB extends Thread{
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 0; i < 10; ) {
                lock.lock();
                try {
                    if (state % 3 == 1){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "B");
                        state++;
                        i++;
                    }
                }finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
  //线程3   
    static class ThreadC extends Thread{
        @Override
        public void run(){
            for (int i = 0; i < 10; ) {
                lock.lock();
                try {
                    if (state % 3 == 2){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "C");
                        state++;
                        i++;
                    }
                }finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        new ThreadA().start();
        new ThreadB().start();
        new ThreadC().start();
    }
}

运行结果如下:

可以看到是按照顺序执行的奥。

再来个锁的例子

/**
 * @version 1.0
 * @date 2021/5/16
 * Lock提供条件Condition,对线程的等待和唤醒更加详细和灵活
 *
 * 内部维护一个Condition队列。当前线程调用await方法后,将会以当前线程构造为一个结点Node,并将该节点放到该队列的尾部
 *
 * Condition是个接口,基本的方法就是await()和signal()方法;
 * Condition依赖于Lock接口,生成一个Condition的方式是lock.newCondition()
 */
public class Concurrent03 {
    private int count;
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition condition = lock.newCondition();
    public static void main(String[] args) {
        Concurrent03 c = new Concurrent03();
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        service.execute(c::printA);
        service.execute(c::printB);
        service.execute(c::printC);
        service.shutdown();
    }
    public void printA() {
        lock.lock();
        try {
            while (true){
                if (count % 3 != 0) {
                    condition.await();
                }
                Thread.sleep(300);
                System.out.print("A ");
                count ++;
                condition.signalAll();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void printB() {
        lock.lock();
        try {
            while (true){
                if (count % 3 != 1) {
                    condition.await();
                }
                Thread.sleep(300);
                System.out.print("B ");
                count ++;
                condition.signalAll();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void printC() {
        lock.lock();
        try {
            while (true){
                if (count % 3 != 2) {
                    condition.await();
                }
                Thread.sleep(300);
                System.out.print("C ");
                count ++;
                condition.signalAll();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

运行结果:

可以看到按顺序打印了 A B C …


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