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  • 通过判断变量的值,配合thread.wait()/notify()/notifyAll(),达到控制线程顺序的目的。 Condition 使用ReentrantLock的 Condition condition = lock.newCondition();condition.await()/singal();

    join

    thread.join();使主线程等待thread执行完毕。

    单线程池

    使用Executors.newSingleThreadExecutor(),创建单线城池,然后顺序提交任务以保证线程的顺序执行。

    volatile

    使用volatile关键字,使共享变量可见。通过判断变量的值,配合thread.wait()/notify()/notifyAll(),达到控制线程顺序的目的。

    Condition

    使用ReentrantLock的 Condition condition = lock.newCondition();condition.await()/singal();

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  • /*** 保证多个线程顺序执行 *@author尘世间迷茫的小书童 **/ public classTestJoin {public static voidmain(String[] args) { List threads = new ArrayList();for(int i=0; i; i++) { threads.add(new Thread(() -...

    public class A implements Runnable {

    @Override

    public void run() {

    // TODO Auto-generated method stub

    System.out.println("A");

    }

    }

    public class B implements Runnable {

    @Override

    public void run() {

    // TODO Auto-generated method stub

    System.out.println("B");

    }

    }

    public class C implements Runnable {

    @Override

    public void run() {

    // TODO Auto-generated method stub

    System.out.println("C");

    }

    }

    /**

    * 方法一:

    * @param args

    * @throws InterruptedException

    */

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    // TODO Auto-generated method stub

    Thread thread1 = new Thread(new A());

    thread1.start();

    thread1.join();

    Thread thread2 = new Thread(new B());

    thread2.start();

    thread2.join();

    Thread thread3 = new Thread(new C());

    thread3.start();

    }

    使用join()方法,等前一个线程执行完毕,下一个线程才能执行

    importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;/*** 保证多个线程顺序执行

    *@author尘世间迷茫的小书童

    **/

    public classTestJoin {public static voidmain(String[] args) {

    List threads = new ArrayList<>();for(int i=0; i<100; i++) {

    threads.add(new Thread(() ->{

    System.out.println(Thread.currentThread().getName());

    },"线程"+i));

    }

    threads.forEach(thread->{

    thread.start();try{

    thread.join();//具体实现调用Object wait方法

    } catch(InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

    }

    });

    }

    }

    /**

    * 方法二:

    */

    @Test

    public void test2() {

    //创建只有一根线程的线程池

    ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();

    executorService.submit(new A());

    executorService.submit(new B());

    executorService.submit(new C());

    executorService.shutdown();

    }

    创建一个只有一根线程的线程池,保证所有任务按照指定顺序执行

    /**

    * 线程顺序执行类

    * @author 15735400536

    *

    */

    public class StepOver {

    private volatile int count = 1;

    public void a() throws InterruptedException {

    synchronized (this) {

    while(count != 1) {

    wait();

    }

    System.out.println("线程A");

    count = 2;

    notifyAll();

    //if(count == 1) {

    //System.out.println("线程A");

    //count = 2;

    Thread.currentThread().notifyAll();

    //notifyAll();

    //}else {

    Thread.currentThread().wait(1000);

    // wait();

    //}

    }

    }

    public void b() throws InterruptedException {

    synchronized (this) {

    while(count != 2) {

    wait();

    }

    System.out.println("线程B");

    count = 3;

    notifyAll();

    //if(count == 2) {

    //System.out.println("线程B");

    //count = 3;

    Thread.currentThread().notifyAll();

    //notifyAll();

    //}else {

    Thread.currentThread().wait(1000);

    //wait();

    //}

    }

    }

    public void c() throws InterruptedException {

    synchronized (this) {

    while(count != 3) {

    wait();

    }

    System.out.println("线程C");

    count = 1;

    notifyAll();

    //if(count == 3) {

    //System.out.println("线程C");

    //count = 0;

    Thread.currentThread().notifyAll();

    //notifyAll();

    //}else {

    Thread.currentThread().wait(1000);

    //wait();

    //}

    }

    }

    }

    public class ThreadA implements Runnable {

    private StepOver stepOver;

    public ThreadA(StepOver stepOver) {

    this.stepOver = stepOver;

    }

    @Override

    public void run() {

    // TODO Auto-generated method stub

    try {

    stepOver.a();

    } catch (InterruptedException e) {

    // TODO Auto-generated catch block

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

    public class ThreadB implements Runnable {

    private StepOver stepOver;

    public ThreadB(StepOver stepOver) {

    this.stepOver = stepOver;

    }

    @Override

    public void run() {

    // TODO Auto-generated method stub

    try {

    stepOver.b();

    } catch (InterruptedException e) {

    // TODO Auto-generated catch block

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

    public class ThreadC implements Runnable {

    private StepOver stepOver;

    public ThreadC(StepOver stepOver) {

    this.stepOver = stepOver;

    }

    @Override

    public void run() {

    // TODO Auto-generated method stub

    try {

    stepOver.c();

    } catch (InterruptedException e) {

    // TODO Auto-generated catch block

    e.printStackTrace();

    }

    }

    }

    /**

    * 方法三

    */

    @Test

    public void test3() {

    StepOver stepOver = new StepOver();

    for(int i=0; i<10 ; i++) {

    Thread b = new Thread(new ThreadB(stepOver));

    b.start();

    Thread a = new Thread(new ThreadA(stepOver));

    a.start();

    Thread c = new Thread(new ThreadC(stepOver));

    c.start();

    }

    }

    面试的时候,面试官问你怎么保证多个线程顺序执行多半都是考察多线程的join方法,join方法的实现调用了Object的wait方法,所以上面说到的方法1和方法3本质上是相通的。

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  • 本篇是1000期面试系列文章的第94期,持续更新中.....回复“面试”获取优质面试资源!故事 上周一位同学在面试中遇到了这么一道问题:有三个线程T1、T2、T3,如何保证顺序执行?常规操...

    本篇是1000期面试系列文章的第94期,持续更新中.....

    回复“面试”获取优质面试资源!

    故事

    上周一位同学在面试中遇到了这么一道问题:

    有三个线程T1、T2、T3,如何保证顺序执行?

    常规操作,启动三个线程,让其执行。

    public class ThreadDemo {
        public static void main(String[] args) {
    
            final Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程1");
                }
            });
    
            final Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程2");
                }
            });
    
            Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程3");
                }
            });
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
        }
    }
    

    运行结果:

    线程2
    线程1
    线程3
    

    调用三个线程的start方法,很明显是按照顺序调用的,但是每次运行出来的结果,基本上都不相同,随机性特别强。

    怎么办呢?下面我们使用四种方案来实现。

    方案一

    我们可以利用Thread中的join方法解决线程顺序问题,下面我们来简单介绍一下join方法。

    官方介绍:

    Waits for this thread to die.

    等待这个线程结束,也就是说当前线程等待这个线程结束后再继续执行 。

    join()方法是Thread中的一个public方法,它有几个重载版本:

    • join()

    • join(long millis)   //参数为毫秒

    • join(long millis,int nanoseconds)  //第一参数为毫秒,第二个参数为纳秒

    join()方法实际是利用了wait()方法(wait方法是Object中的),只不过它不用等待notify()/notifyAll(),且不受其影响。

    它结束的条件是:

    • 等待时间到

    • 目标线程已经run完(通过isAlive()方法来判断)

    下面大致看看器源码:

    public final void join() throws InterruptedException {
        //调用了另外一个有参数的join方法
        join(0);
    }
    public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException {
        long base = System.currentTimeMillis();
        long now = 0;
        if (millis < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
        }
        //0则需要一直等到目标线程run完
        if (millis == 0) {
            // 如果被调用join方法的线程是alive状态,则调用join的方法
            while (isAlive()) {
                // == this.wait(0),注意这里释放的是
                //「被调用」join方法的线程对象的锁
                wait(0);
            }
        } else {
             // 如果目标线程未run完且阻塞时间未到,
            //那么调用线程会一直等待。
            while (isAlive()) {
                long delay = millis - now;
                if (delay <= 0) {
                    break;
                }
                //每次最多等待delay毫秒时间后继续争抢对象锁,获取锁后继续从这里开始的下一行执行,
                //也可能提前被notify() /notifyAll()唤醒,造成delay未一次性消耗完,
                //会继续执行while继续wait(剩下的delay)
                wait(delay);
                // 这个变量now起的不太好,叫elapsedMillis就容易理解了
                now = System.currentTimeMillis() - base;
            }
       }
    }
    

    下面我们使用join方法来实现线程的顺序执行。

    public class ThreadDemo {
        public static void main(String[] args) {
    
            final Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程1");
                }
            });
    
            final Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        //等待线程t1执行完成后
                        //本线程t2 再执行
                        t1.join();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("线程2");
                }
            });
    
            Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        //等待线程t2执行完成后
                        //本线程t3 再执行
                        t2.join();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println("线程3");
                }
            });
            t3.start();
            t2.start();
            t1.start();
        }
    }
    

    运行结果:

    线程1
    线程2
    线程3
    

    不管你运行多少次上面这段代码,结果始终不变,所以,我们就解决了多个线程按照顺序执行的问题了。

    下面我们来看看另外一种方案:CountDownLatch

    方案二

    我们先来说一下CountDownLatch,然后再来使用CountDownLatch是怎么解决多个线程顺序执行的。

    CountDownLatch是一种同步辅助,在AQS基础之上实现的一个并发工具类,让我们多个线程执行任务时,需要等待线程执行完成后,才能执行下面的语句,之前线程操作时是使用 Thread.join方法进行等待 。

    CountDownLatch能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后,再继续执行。它相当于是一个计数器,这个计数器的初始值就是线程的数量,每当一个任务完成后,计数器的值就会减一,当计数器的值为 0 时,表示所有的线程都已经任务了,然后在 CountDownLatch 上等待的线程就可以恢复执行接下来的任务。

    下面我们就用CountDownLatch来实现多个线程顺序执行:

    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    
    /**
     *  公众号:面试专栏
     * @author 小蒋学
     *  CountDownLatch 实现多个线程顺序执行
     */
    public class ThreadDemo {
        public static void main(String[] args) {
    
            CountDownLatch countDownLatch1 = new CountDownLatch(0);
    
            CountDownLatch countDownLatch2 = new CountDownLatch(1);
    
            CountDownLatch countDownLatch3 = new CountDownLatch(1);
    
    
            Thread t1 = new Thread(new Work(countDownLatch1, countDownLatch2),"线程1");
            Thread t2 = new Thread(new Work(countDownLatch2, countDownLatch3),"线程2");
            Thread t3 = new Thread(new Work(countDownLatch3, countDownLatch3),"线程3");
    
            t1.start();
            t2.start();
            t3.start();
        }
    
        static class Work implements Runnable {
            CountDownLatch cOne;
            CountDownLatch cTwo;
    
            public Work(CountDownLatch cOne, CountDownLatch cTwo) {
                super();
                this.cOne = cOne;
                this.cTwo = cTwo;
            }
    
            @Override
            public void run() {
                try {
                    cOne.await();
                    System.out.println("执行: " + Thread.currentThread().getName());
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }finally {
                    cTwo.countDown();
                }
            }
        }
    }
    

    运行结果:

    执行: 线程1
    执行: 线程2
    执行: 线程3
    

    关于CountDownLatch实现多个线程顺序执行就这样实现了,下面我们再用线程池来实现。

    方案三

    在Executors 类中有个单线程池的创建方式,下面我们就用单线程池的方式来实现多个线程顺序执行。

    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    /**
     *  公众号:面试专栏
     * @author 小蒋学
     *  CountDownLatch 实现多个线程顺序执行
     */
    public class ThreadDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程1");
                }
            },"线程1");
    
            Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程2");
                }
            },"线程2");
    
            Thread t3 = new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("线程3");
                }
            });
    
            ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
            // 将线程依次加入到线程池中
            executor.submit(t1);
            executor.submit(t2);
            executor.submit(t3);
            // 及时将线程池关闭
            executor.shutdown();
        }
    }
    

    运行结果:

    线程1
    线程2
    线程3
    

    这样我们利用单线程池也实现了多个线程顺序执行的问题。下面再来说一种更牛的方案。

    方案四

    最后一种方案是使用CompletableFuture来实现多个线程顺序执行。

    在Java 8问世前想要实现任务的回调,一般有以下两种方式:

    • 借助Future isDone轮询以判断任务是否执行结束,并获取结果。

    • 借助Guava类库ListenableFutureFutureCallback。(netty也有类似的实现)

    Java 8 CompletableFuture弥补了Java在异步编程方面的弱势。

    在Java中异步编程,不一定非要使用rxJava,Java本身的库中的CompletableFuture可以很好的应对大部分的场景。

    Java8新增的CompletableFuture则借鉴了Netty等对Future的改造,简化了异步编程的复杂性,并且提供了函数式编程的能力 。

    使用Future获得异步执行结果时,要么调用阻塞方法get(),要么轮询看isDone()是否为true,这两种方法都不是很好,因为主线程也会被迫等待。

    从Java 8开始引入了CompletableFuture,它针对Future做了改进,可以传入回调对象,当异步任务完成或者发生异常时,自动调用回调对象的回调方法。

    接下来我们就使用CompletableFuture来实现多个线程顺序执行。

    import java.util.concurrent.CompletableFuture;
    
    /**
     *  公众号:面试专栏
     * @author 小蒋学
     *  CountDownLatch 实现多个线程顺序执行
     */
    public class ThreadDemo {
        public static void main(String[] args)  {
            Thread t1 = new Thread(new Work(),"线程1");
            Thread t2 = new Thread(new Work(),"线程2");
            Thread t3 = new Thread(new Work(),"线程3");
    
            CompletableFuture.runAsync(()-> t1.start())
                    .thenRun(()->t2.start())
                    .thenRun(()->t3.start());
        }
    
        static class Work implements Runnable{
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("执行 : " + Thread.currentThread().getName());
            }
        }
    }
    

    运行结果:

    执行 : 线程1
    执行 : 线程2
    执行 : 线程3
    

    到此,我们就使用CompletableFuture实现了多个线程顺序执行的问题。

    总结

    关于多个线程顺序执行,不管是对于面试,还是工作,关于多线程顺序执行的解决方案都是非常有必要掌握的。也希望下次面试官再问:多线程顺序执行问题的时候,你的表情应该是这样的:

    好了,今天就分享到这里,如果觉得喜欢,那就在右下角里点、点在看

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  • ABC三个线程如何保证顺序执行

    千次阅读 2021-03-10 03:06:59
    介绍最近看看线程练习题,练习下线程,这道题:ABC三个线程如何保证顺序执行。...初始版实现/*** @description A\B\C三个线程顺序执行10次** @author sunpy* @date 2018年11月28日 下午2:23:45...

    介绍

    最近看看多线程练习题,练习下多线程,这道题:ABC三个线程如何保证顺序执行。三个线程同时启动,然后按照顺序执行,每个线程执行10次。

    思路

    首先想到了等待队列Condition唤醒部分线程,使用ReentrantLock进行加锁。

    初始版实现

    /**

    * @description A\B\C三个线程顺序执行10次

    *

    * @author sunpy

    * @date 2018年11月28日 下午2:23:45

    */

    public class MyTest {

    static class MyTask {

    private static ReentrantLock rl = new ReentrantLock();

    private static Condition conditionA = rl.newCondition();

    private static Condition conditionB = rl.newCondition();

    private static Condition conditionC = rl.newCondition();

    private static int number = 0;

    public void execute() {

    rl.lock();

    try {

    while (number < 30) {

    if (number % 3 == 0) {

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + number);

    number++;

    conditionB.signal();

    conditionA.await();

    }

    if (number % 3 == 1) {

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + number);

    number++;

    conditionC.signal();

    conditionB.await();

    }

    if (number % 3 == 2) {

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + number);

    number++;

    conditionA.signal();

    conditionC.await();

    }

    }

    } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

    } finally {

    rl.unlock();

    }

    }

    }

    public static void main(String[] args) {

    final MyTask myTask = new MyTask();

    new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    myTask.execute();

    }

    }, "A").start();

    new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    myTask.execute();

    }

    }, "B").start();

    new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    myTask.execute();

    }

    }, "C").start();

    }

    }

    说明:通过余数判断来执行,需要循环30次,有点不合理。想了下,执行10次,循环10次,但是让线程按照ABC执行就可以了。根据这个想法写出了改进版。

    改进版实现

    /**

    * @description A\B\C三个线程顺序执行10次

    *

    * @author sunpy

    * @date 2018年11月28日 下午2:23:45

    */

    public class MyTest {

    static class MyTask {

    private static ReentrantLock rl = new ReentrantLock();

    private static Condition conditionA = rl.newCondition();

    private static Condition conditionB = rl.newCondition();

    private static Condition conditionC = rl.newCondition();

    public void execute(String flag) {

    rl.lock();

    try {

    for (int i = 1 ; i <= 10 ; i++) {

    if ("A".equals(flag)) {

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + i);

    conditionB.signal();

    conditionA.await();

    }

    if ("B".equals(flag)) {

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + i);

    conditionC.signal();

    conditionB.await();

    }

    if ("C".equals(flag)) {

    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " - " + i);

    conditionA.signal();

    conditionC.await();

    }

    }

    } catch (InterruptedException e) {

    e.printStackTrace();

    } finally {

    rl.unlock();

    }

    }

    }

    public static void main(String[] args) {

    final MyTask myTask = new MyTask();

    new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    myTask.execute("A");

    }

    }, "A").start();

    new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

    myTask.execute("B");

    }

    }, "B").start();

    new Thread(new Runnable() {

    @Override

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    }

    }, "C").start();

    }

    }

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空空如也

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如何保证多个线程顺序的运行