這篇文章主要講解了“java怎么實現(xiàn)兩個線程按順序交替輸出1-100”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“java怎么實現(xiàn)兩個線程按順序交替輸出1-100”吧！
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有了上面的思路，你肯定能快速寫出以下代碼：
重慶分公司
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public class PrintNumber extends Thread {
private static int cnt = 0;
private int id; // 線程編號
public PrintNumber(int id) {
this.id = id;
}
@Override
public void run() {
while (cnt < 100) {
while (cnt%2 == id) {
cnt++;
System.out.println("thread_" + id + " num:" + cnt);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread thread0 = new PrintNumber(0);
Thread thread1 = new PrintNumber(1);
thread0.start();
thread1.start();
}
}但當(dāng)你實際運行后會發(fā)現(xiàn)?。。?/p>
thread_0 num:1 thread_0 num:3 thread_1 num:3 thread_1 num:5 thread_1 num:6 thread_0 num:5 thread_0 num:8 thread_0 num:9 thread_1 num:8 thread_0 num:11 thread_1 num:11 .........
不僅順序不對，還有重復(fù)和丟失！問題在哪？回到代碼中cnt++; System.out.println("thread_" + id + " num:" + cnt); 這兩行，它主要包含兩個動作，cnt++和輸出，當(dāng)cnt++執(zhí)行完成后可能就已經(jīng)觸發(fā)了另一個線程的輸出。簡化下執(zhí)行流程，每個時刻JVM有4個動作要執(zhí)行。
thread_0 cnt++
thread_0 print
thread_1 cnt++
thread_1 print 根據(jù)Java as-if-serial語義，jvm只保證單線程內(nèi)的有序性，不保證多線程之間的有序性，所以上面4個步驟的執(zhí)行次序可能是 1 2 3 4，也可能是1 3 2 4，更可能是1 3 4 2，對于上面的代碼而言就是最終次序可能會發(fā)生變化。另外，cnt++ 可以拆解為兩行底層指令，tmp = cnt + 1; cnt = tmp，當(dāng)兩個線程同時執(zhí)行上述指令時就會面臨和1 2 3 4步驟同樣的問題，…… 沒錯，多線程下的行為，和你女朋友的心思一樣難以琢磨。 如何解決這個問題？解決方案本質(zhì)上都是保證代碼執(zhí)行順和我們預(yù)期的一樣就行，正確的解法一和后面幾個解法本質(zhì)上都是同樣的原理，只是實現(xiàn)方式不一樣。
解法一正確的代碼如下：
public class PrintNumber extends Thread {
private static AtomicInteger cnt = new AtomicInteger();
private int id;
public PrintNumber(int id) {
this.id = id;
}
@Override
public void run() {
while (cnt.get() <= 100) {
while (cnt.get()%2 == id) {
System.out.println("thread_" + id + " num:" + cnt.get());
cnt.incrementAndGet();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread thread0 = new PrintNumber(0);
Thread thread1 = new PrintNumber(1);
thread0.start();
thread1.start();
}
}上面代碼通過AtomicInteger的incrementAndGet方法將cnt++的操作變成了一個原子操作，避免了多線程同時操作cnt導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯誤，另外，while (cnt.get()%2 == id也能保證只有單個線程才能進入while循環(huán)里執(zhí)行，只有當(dāng)前線程執(zhí)行完inc后，下一個線程才能執(zhí)行print，所以這個代碼是可以滿足我們交替輸出的需求的。 但是，這種方法很難駕馭，如果說我吧run函數(shù)寫成下面這樣：
@Override
public void run() {
while (cnt.get() <= 100) {
while (cnt.get()%2 == id) {
cnt.incrementAndGet();
System.out.println("thread_" + id + " num:" + cnt.get());
}
}
}只需要把print和cnt.incrementAndGet()換個位置，結(jié)果就完全不一樣了，先inc可能導(dǎo)致在print執(zhí)行前下一個線程就進入執(zhí)行改變了cnt的值，導(dǎo)致結(jié)果錯誤。另外這種方法其實也不是嚴格正確的，如果不是print而是其他類似的場景，可能會出問題，所以這種寫法強烈不推薦。
事實上，我們只需要cnt++和print同時只有一個線程在執(zhí)行就行了，所以我們可以簡單將方法一中錯誤的方案加上synchronized即可，代碼如下：
public class PrintNumber extends Thread {
private static int cnt = 0;
private int id; // 線程編號
public PrintNumber(int id) {
this.id = id;
}
@Override
public void run() {
while (cnt <= 100) {
while (cnt%2 == id) {
synchronized (PrintNumber.class) {
cnt++;
System.out.println("thread_" + id + " num:" + cnt);
}
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread thread0 = new PrintNumber(0);
Thread thread1 = new PrintNumber(1);
thread0.start();
thread1.start();
}
}這里我用了synchronized關(guān)鍵詞將cnt++和print包裝成了一個同步代碼塊，可以保證只有一個線程可以執(zhí)行。這里不知道有沒有人會問，cnt需不需要聲明為volatile，我的回答是不需要，因為synchronized可以保證可見性。
大家有沒有發(fā)現(xiàn)，我上面代碼中一直都用了while (cnt.get()%2 == id)來判斷cnt是否是自己要輸出的數(shù)字，這就好比兩個小孩輪流報數(shù)，每個小孩都要耗費精力時不時看看是否到自己了，然后選擇是否報數(shù)，這樣顯然太低效了。能不能兩個小孩之間相互通知，一個小孩報完就通知下另一個小孩，然后自己休息，這樣明顯對雙方來說損耗的精力就少了很多。如果我們代碼能有類似的機制，這里就能損耗更少的無用功，提高性能。
這就得依賴于java的wait和notify機制，當(dāng)一個線程執(zhí)行完自己的工作，然后喚醒另一個線程，自己去休眠，這樣每個線程就不用忙等。代碼改造如下，這里我直接去掉了while (cnt.get()%2 == id)。
@Override
public void run() {
while (cnt <= 100) {
synchronized (PrintNumber.class) {
cnt++;
System.out.println("thread_" + id + " num:" + cnt);
PrintNumber.class.notify();
try {
PrintNumber.class.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}能用synchronized的地方就能用ReentrantLock，所以解法三和解法二本質(zhì)上是一樣的，就是把synchronized換成了lock而已，然后把wait和notify換成Condition的signal和await，改造后的代碼如下：
public class PrintNumber extends Thread {
private static Lock lock = new ReentrantLock();
private static Condition condition = lock.newCondition();
private int id;
private static int cnt = 0;
public PrintNumber(int id) {
this.id = id;
}
private static void print(int id) {
}
@Override
public void run() {
while (cnt <= 100) {
lock.lock();
System.out.println("thread_" + id + " num:" + cnt);
cnt++;
condition.signal();
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
lock.unlock();
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread thread0 = new PrintNumber(0);
Thread thread1 = new PrintNumber(1);
thread0.start();
thread1.start();
}
}感謝各位的閱讀，以上就是“java怎么實現(xiàn)兩個線程按順序交替輸出1-100”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對java怎么實現(xiàn)兩個線程按順序交替輸出1-100這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！
