JUC-Condition和Lock实践-线程按序交替执行
2023-09-14 08:58:42 时间
编写一个程序,开启 3 个线程,这三个线程的 ID 分别为 A、B、C,每个线程将自己的 ID 在屏幕上打印 10 遍,要求输出的结果必须按顺序显示。
如:ABCABCABC…… 依次递归
这里只使用conditon和Lock组合使用,不考虑synchronized和wait的方式:
第一种方式:使用一个condition,跟while条件组合。
通过signalAll,每次执行完唤醒所有的线程。
每个线程唤醒后,是否阻塞通过while里面的变量值来决定:
package com.atguigu.juc; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /* * 编写一个程序,开启 3 个线程,这三个线程的 ID 分别为 A、B、C,每个线程将自己的 ID 在屏幕上打印 10 遍,要求输出的结果必须按顺序显示。 * 如:ABCABCABC…… 依次递归 */ public class TestABCAlternate { public static void main(String[] args) { AlternateDemo ad = new AlternateDemo(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //注意:各个线程的循环次数必须相等,否则当一个线程唤醒另一个Condition的时候,对应 //唤醒锁所在的线程已经执行完了,此时就会一直等待,而其他没执行完的线程则一直阻塞。 for (int i = 1; i <= 20; i++) { ad.loopA(i); } } }, "A").start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 1; i <= 20; i++) { ad.loopB(i); } } }, "B").start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 1; i <= 20; i++) { ad.loopC(i); System.out.println("-----------------------------------"); } } }, "C").start(); } } class AlternateDemo{ private int number = 1; //当前正在执行线程的标记 private Lock lock = new ReentrantLock(); private Condition condition = lock.newCondition(); /** * @param totalLoop : 循环第几轮 */ public void loopA(int totalLoop){ lock.lock(); try { //1. 判断,如果number不为1,则该线程阻塞 while(number != 1){ condition.await(); } //2. 打印 for (int i = 1; i <= 1; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop); } //3. 修改值来决定哪个线程能够下一个执行,并且唤醒所有的线程。 number = 2; condition.signalAll(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } public void loopB(int totalLoop){ lock.lock(); try { //1. 判断 while(number != 2){ condition.await(); } //2. 打印 for (int i = 1; i <= 1; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop); } //3. 唤醒 number = 3; condition.signalAll(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } public void loopC(int totalLoop){ lock.lock(); try { //1. 判断 while(number != 3){ condition.await(); } //2. 打印 for (int i = 1; i <= 1; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop); } //3. 唤醒 number = 1; condition.signalAll(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } }
运行结果:
第二种方式:每个线程分配一个condition对象,与if组合。
1,通过conditionA.signal()来唤醒conditionA所wait的线程,这种方式可以指定唤醒哪个线程,以此来实现线程间通信。
所以不会出现唤醒其他错误的线程,而需要通过while循环判断的情况,只需要if即可。
2,定义一个变量的值,通过改变这个变量的值,来决定究竟当前线程是否进入等待。
例如,这里有三个线程,则需要三个condition对象,每个condition对象分别分配到不同的线程运算里面,进行await,signal等操作,
通过不同condition对象之间的相互通信,互相唤醒。
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition1 = lock.newCondition();
private Condition condition2 = lock.newCondition();
private Condition condition3 = lock.newCondition();
实现代码:
package com.atguigu.juc; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /* * 编写一个程序,开启 3 个线程,这三个线程的 ID 分别为 A、B、C,每个线程将自己的 ID 在屏幕上打印 10 遍,要求输出的结果必须按顺序显示。 * 如:ABCABCABC…… 依次递归 */ public class TestABCAlternate { public static void main(String[] args) { AlternateDemo ad = new AlternateDemo(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //注意:各个线程的循环次数必须相等,否则当一个线程唤醒另一个Condition的时候,对应 //唤醒锁所在的线程已经执行完了,此时就会一直等待,而其他没执行完的线程则一直阻塞。 for (int i = 1; i <= 20; i++) { ad.loopA(i); } } }, "A").start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 1; i <= 20; i++) { ad.loopB(i); } } }, "B").start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i = 1; i <= 20; i++) { ad.loopC(i); System.out.println("-----------------------------------"); } } }, "C").start(); } } class AlternateDemo{ private int number = 1; //当前正在执行线程的标记 private Lock lock = new ReentrantLock(); private Condition condition1 = lock.newCondition(); private Condition condition2 = lock.newCondition(); private Condition condition3 = lock.newCondition(); /** * @param totalLoop : 循环第几轮 */ public void loopA(int totalLoop){ lock.lock(); try { //1. 判断 if(number != 1){ condition1.await(); } //2. 打印 for (int i = 1; i <= 1; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop); } //3. 修改number值,唤醒condition2的等待线程,使得condition2.await()后面的代码继续执行 number = 2; condition2.signal(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } public void loopB(int totalLoop){ lock.lock(); try { //1. 判断 if(number != 2){ condition2.await(); } //2. 打印 for (int i = 1; i <= 1; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop); } //3. 唤醒 number = 3; condition3.signal(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } public void loopC(int totalLoop){ lock.lock(); try { //1. 判断 if(number != 3){ condition3.await(); } //2. 打印 for (int i = 1; i <= 1; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i + "\t" + totalLoop); } //3. 唤醒 number = 1; condition1.signal(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { lock.unlock(); } } }
执行结果:
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