多线程轮流打印

一、背景

面试的时候，有一个高频的笔试题：

让2个线程轮流打印，a线程是打印ABCDEFGHIJ，b线程是打印1、2、3、4、5、6、7、8、9、10

二、原理

这种类型的面试题，主要是考察object的wait()方法和notify()方法的使用

wait()方法用法：

o.wait()会让正在o对象上活动的当前线程进入等待状态，并且释放之前占用的o对象的锁

notify()方法用法：

o.notify()唤醒正在o对象上等待的线程, 只会通知，不会释放之前占用的o对象的锁

三、用法

2个线程轮流打印，a线程是打印ABCDEFGHIJ，b线程是打印1、2、3、4、5、6、7、8、9、10

package com.iflytek.sda;
 
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
 
public class ThreadTest {
 
    private static final Object lock = new Object();
 
    private static boolean ifPrint = false;
 
    public static void main(String[] args) {
        Thread ta = new Thread(() ->{
            // 要打印的list
            List<String> list = Arrays.asList("A","B","C","D","E","F","G","H","I","J");
                for (int i = 0; i < list.size(); i++){
                    synchronized (lock) {
                        // 如果ifPrint的值为true，就会进入等待状态
                        while (ifPrint) {
                            try{
                                lock.wait();
                            }catch (Exception e){
 
                            }
                        }
                        // 到了这一步，说明ifPrint的值为false，然后就会打印
                        System.out.print(list.get(i));
                        // 修改ifPrint的值为true，这样再次进入该方法时会进入等待状态，不会进行打印
                        ifPrint = true;
                        // 唤醒正在lock对象上等待的线程
                        lock.notify();
                    }
                }
        });
        Thread tb = new Thread(() ->{
            for (int i = 0; i < 10; i++){
                synchronized (lock) {
                    // 如果ifPrint的值为false，就会进入等待状态
                    while (!ifPrint) {
                        try{
                            lock.wait();
                        }catch (Exception e){
 
                        }
                    }
                    // 到了这一步，说明ifPrint的值为true，然后就会打印
                    System.out.print(i+1);
                    // 修改ifPrint的值为false，这样再次进入该方法时会进入等待状态，不会进行打印
                    ifPrint = false;
                    // 唤醒正在lock对象上等待的线程
                    lock.notify();
                }
            }
        });
        ta.start();
        tb.start();
    }
}

一开始，ifPrint为false，此时，ta线程会进行打印，打印A；tb线程会处于等待状态；

等ta打印完毕，修改ifPrint为true，并且唤醒其它等待线程。

此时，ta线程会处于等待状态；tb线程会进行打印，打印1

等tb打印完毕，修改ifPrint为false，并且唤醒其它等待线程。

此时，ta线程会进行打印，打印B；tb线程会处于等待状态；

....

以此类推：

 四、升级

上面是2个线程，可以通过true、false的两种状态来区分，那如果是3个线程呢，4个线程呢，要怎么办？

3个线程，轮流打印，第一个线程只打印A，第二个线程只打印B，第三个线程只打印C

package com.iflytek.sda;
 
 
public class ThreadTest2 {
 
    private static Integer flag = 1;
 
    private static final Object lock = new Object();
 
    public static void main(String[] args) {
 
        Thread threadA = new Thread(()->{
            for (int i = 0 ; i < 10; i++){
                synchronized (lock){
                    while(flag != 1){
                        try{
                            lock.wait();
                        }catch (Exception e){
 
                        }
                    }
                    System.out.print("A");
                    flag = 2;
                    lock.notifyAll();
                }
            }
        });
        Thread threadB = new Thread(()->{
            for (int i = 0 ; i < 10; i++){
                synchronized (lock){
                    while(flag != 2){
                        try{
                            lock.wait();
                        }catch (Exception e){
 
                        }
                    }
                    System.out.print("B");
                    flag = 3;
                    lock.notifyAll();
                }
            }
        });
        Thread threadC = new Thread(()->{
            for (int i = 0 ; i < 10; i++){
                synchronized (lock){
                    while(flag != 3){
                        try{
                            lock.wait();
                        }catch (Exception e){
 
                        }
                    }
                    System.out.print("C");
                    flag = 1;
                    lock.notifyAll();
                }
            }
        });
        threadA.start();
        threadB.start();
        threadC.start();
    }
}
 

这里的代码写在同一个类里面，标志位写在最上面可以共用，实际用法中都不在一个类里面，要怎么办呢？

package com.example.demo.thread;
 
public class ThreadPrint {
 
    public static Integer flag = 1;
    public static void main(String[] args) {
 
        Thread ta = new Thread(new ThreadA());
        Thread tb = new Thread(new ThreadB());
        ta.start();
        tb.start();
    }
}
 
class ThreadA implements Runnable{
 
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0 ; i < 10; i++){
            synchronized (ThreadPrint.class){
                while (ThreadPrint.flag != 1){
                    try {
                        ThreadPrint.class.wait();
                    }catch (Exception e){
 
                    }
                }
                System.out.print("1");
                ThreadPrint.flag = 2;
                ThreadPrint.class.notifyAll();
            }
        }
    }
}
 
class ThreadB implements Runnable{
 
    @Override
    public void run() {
        for(int i = 0 ; i < 10; i++){
            synchronized (ThreadPrint.class){
                while (ThreadPrint.flag != 2){
                    try {
                        ThreadPrint.class.wait();
                    }catch (Exception e){
 
                    }
                }
                System.out.print("A");
                ThreadPrint.flag = 1;
                ThreadPrint.class.notifyAll();
            }
        }
    }
}

好几个线程同理，

另外，超过两个线程就需要使用notifyAll，唤醒对象上的所有线程