文章目录
- 一、题目要求
- 二、用wait-notify优化前后的两版代码
- 1.优化前
- 2.优化后
- 三、使用park和unpark实现
- 四、Condition接口
一、题目要求
给定两个List(或者数组)，一个List存储"ABCDEFG"，一个List存储"1234567"，两个线程分别打印两个List，打印的结果是 “A1B2C3D4E5F6G7”
面试官当时说，这是一道学并发编程必写的一道题，我心里想：嗯？我就没写过。然后他接着说：打开你的IDEA共享屏幕，开始写吧（视频面试）。行我就开始写了。
这道题考察的是线程通信的方式，就是线程A打印A阻塞，线程B打印1阻塞，以此类推。实现的方式有很多种，比如wait-notify，park-unpark，Contidition等等，上面说的三种是比较常见的方式了。
我选用的是wait-notify，后面两种也会写到。
二、用wait-notify优化前后的两版代码
1.优化前
public static void main(String[] args){
//定义对象锁和两个List
final Object o = new Object();
final List<Integer> integers = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
final List<String> strings = Lists.newArrayList("A", "B", "C", "D", "E", "F", "G");
//打印数字
new Thread(() -> {
integers.forEach(item -> {
synchronized (o) {
try {
o.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.print(item);
o.notify();
}
});
}, "t1").start();
//打印字母
new Thread(() -> {
strings.forEach(item -> {
synchronized (o) {
System.out.print(item);
o.notify();
try {
o.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
}, "t2").start();
}
//输出结果
A1B2C3D4E5F6G7解释下上面实现的过程
两个线程使用同一把对象锁，Object类型的对象o，synchronized大家比较熟悉了，实现了锁机制，线程间的同步，原理就是多个线程同时修改对象头中的ThreadId，修改成功了就是抢到锁了，进入同步代码块，修改失败会进入等待队列中(后续也会写相关的文章)。
假如线程t1抢到锁了，调用o.wait()时，线程t1会释放锁资源，jvm会将线程t1暂时放到对象锁o的等待队列中。当线程t2调用o.notify()时会从对象锁o的等待队列中随机唤醒一个，因为只有一个t1，所以唤醒t1继续打印输出。换成t2亦然。
我写完之后，面试官接着说：给你1min分钟的时间，想一下有没有可以优化的地方。大家也可以想下，我当时说的是代码重复。
2.优化后
面试官：你这个过程中每循环一次就会加一次锁，会有额外的性能损耗。听完豁然开朗，开始优化第二版
优化过程比较简单就是将synchronized同步代码块放到循环的外面，这样只有线程启动时加锁，只有一次加锁的过程。代码就不放了，可以自己实现下
三、使用park和unpark实现
park和unpark是LockSupport类中的两个方法，LockSupport.park()使当前线程处于等待状态，而LockSupport.unpark()表示唤醒一个线程，unpark方法需要一个参数，指定唤醒哪个线程。理解起来比较简单。
直接上代码吧
static Thread t1=null;
static Thread t2=null;
public static void main(String[] args) {
final List<Integer> integers = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
final List<String> strings = Lists.newArrayList("A", "B", "C", "D", "E", "F", "G");
//打印字母
t1=new Thread(()->{
strings.forEach(item->{
System.out.print(item);
LockSupport.unpark(t2);
LockSupport.park();
});
},"t1");
//打印数字
t2=new Thread(()->{
integers.forEach(item->{
LockSupport.park();
System.out.print(item);
LockSupport.unpark(t1);
});
},"t2");
t1.start();
t2.start();
}四、Condition接口
先上代码，再解释
public static void main(String[] args) {
final List<Integer> integers = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
final List<String> strings = Lists.newArrayList("A", "B", "C", "D", "E", "F", "G");
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition1 = lock.newCondition();
Condition condition2 = lock.newCondition();
//打印数字
new Thread(()->{
lock.lock();
try {
integers.forEach(item->{
try {
condition1.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.print(item);
condition2.signal();
});
}finally {
lock.unlock();
}
},"t1").start();
//打印字母
new Thread(()->{
lock.lock();
try {
strings.forEach(item->{
System.out.print(item);
condition1.signal();
try {
condition2.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
}finally {
lock.unlock();
}
},"t2").start();
}看的出来condition.await()和signal()实现了o.wait和notify的作用。await使当前线程阻塞，signal唤醒其他线程。大致原理是AQS除了维护一个同步队列外，还维护了一个等待队列，该等待队列实现了condition，具体原理后续博客也回写。
不过要注意一个点，await和signal在阻塞和唤醒时如果顺序不当，可能导致当前程序无法执行完，wait和notify也有一样的问题。当然上面的程序是没有问题。
因为当主程序运行时t1先获取锁，然后立刻阻塞。此时t2获取锁先打印字母A，再唤醒t1打印1，阻塞t2。整好可以打印一组A1，循环7次。最后t2打印完G处于等待状态，t1打印完成后唤醒t2，程序结束。两个线程都不会处于等待状态。
