【java面试100问】79 如何用两个线程轮流输出0到200的值？

这个过程涉及到线程间的协作，通常我们会使用像Object的wait()和notify()方法，或者其他同步工具如Semaphore、Lock等来实现。

但为了方便理解，我们用最基础的synchronized和wait()、notify()方法来演示。

思路讲解

1. 1. 共享资源：首先，我们需要一个共享资源，让两个线程都能访问和修改它。

这里我们可以用一个整数变量来表示当前要输出的数字。

1. 2. 线程间通信：为了让两个线程轮流输出数字，我们需要在某个线程输出数字后，通知另一个线程继续输出，这就需要用到线程间的通信机制。
2. 3. 同步控制：为了防止两个线程同时修改共享资源导致数据混乱，我们需要对共享资源进行同步控制。

示例代码

public classAlternatePrint {
    
    privatestaticfinalObjectlock=newObject();
    privatestaticbooleanisThread1Turn=true;  // 用于标记轮到哪个线程打印
    privatestaticintnumber=0;  // 共享资源，当前要输出的数字

    publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Threadthread1=newThread(newRunnable() {
            @Override
            publicvoidrun() {
                while (true) {
                    synchronized (lock) {
                        // 检查是否是线程1的回合
                        while (!isThread1Turn) {
                            try {
                                lock.wait();  // 不是线程1的回合，等待
                            } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                        
                        // 打印数字
                        if (number > 200) {
                            lock.notify();  // 通知另一个线程，但自己不再继续
                            break;
                        }
                        System.out.println("Thread1: " + number);
                        number++;
                        
                        // 标记为线程2的回合
                        isThread1Turn = false;
                        lock.notify();  // 通知线程2继续
                    }
                }
            }
        });

        Threadthread2=newThread(newRunnable() {
            @Override
            publicvoidrun() {
                while (true) {
                    synchronized (lock) {
                        // 检查是否是线程2的回合
                        while (isThread1Turn) {
                            try {
                                lock.wait();  // 不是线程2的回合，等待
                            } catch (InterruptedException e) {
                                e.printStackTrace();
                            }
                        }
                        
                        // 打印数字
                        if (number > 200) {
                            lock.notify();  // 通知另一个线程，但自己不再继续
                            break;
                        }
                        System.out.println("Thread2: " + number);
                        number++;
                        
                        // 标记为线程1的回合
                        isThread1Turn = true;
                        lock.notify();  // 通知线程1继续
                    }
                }
            }
        });

        // 启动两个线程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

详细讲解

1. 1. 共享资源：

• • number：表示当前要输出的数字，初始值为0。
• • isThread1Turn：一个布尔变量，用于标记当前轮到哪个线程输出。

true表示线程1的回合，false表示线程2的回合。

1. 2. 同步控制：

• • 使用synchronized (lock)块来确保同一时间只有一个线程能执行里面的代码，防止数据竞争。
• • lock是一个公共的锁对象，两个线程都用它来同步。

• • lock.wait()：使当前线程等待，直到其他线程调用lock.notify()。
• • lock.notify()：唤醒一个在此锁对象监视器上等待的线程。

• • 线程1和线程2分别在自己的run方法中执行一个无限循环。
• • 每次循环开始时，线程会检查是否轮到自己输出（通过isThread1Turn变量）。
• • 如果不是自己的回合，就调用lock.wait()等待。
• • 如果是自己的回合，就输出当前数字，并将数字加1，然后改变isThread1Turn的值，并调用lock.notify()唤醒另一个线程。
• • 当数字超过200时，线程退出循环。

这样，两个线程就能轮流输出0到200的值了。

这个示例展示了如何通过synchronized、wait()和notify()来实现线程间的协作和通信，希望对你有所帮助！