面試問題：線程控制和線程之間的通信

一、面試碰到過這樣的問題：

     讓兩個多線程依次打印奇數和偶數。

二、問題解釋：

     大家都知道，線程一旦啟動，CPU有一定的調度策略，不是人為能隨便控制的。這樣的題目在實際工程中也沒有多大的意義，不用多線程，直接用方法依次調用就可以了，但為什么還要考這樣的題目，實際上是考對多線程和線程之間的通信相關知識點。現在總結如下：

 

三、線程控制和線程之間的通信

   主要是三個方法wait(); notify(); notifyAll();

   1、wait()、notify/notifyAll() 方法是Object的本地final方法，無法被重寫。

   2、wait()使當前線程阻塞，前提是 必須先獲得鎖，一般配合synchronized 關鍵字使用，即，一般在synchronized 同步代碼塊里使用 wait()、notify/notifyAll() 方法。

   3、 由於 wait()、notify/notifyAll() 在synchronized 代碼塊執行，說明當前線程一定是獲取了鎖的。

       當線程執行wait()方法時候，會釋放當前的鎖，然后讓出CPU，進入等待狀態。

       只有當 notify/notifyAll() 被執行時候，才會喚醒一個或多個正處於等待狀態的線程，然后繼續往下執行，直到執行完synchronized 代碼塊的代碼或是中途遇到wait() ，再次釋放鎖。

       也就是說，notify/notifyAll() 的執行只是喚醒沉睡的線程，而不會立即釋放鎖，鎖的釋放要看代碼塊的具體執行情況。所以在編程中，盡量在使用了notify/notifyAll() 后立即退出臨界區，以喚醒其他線程 

   4、wait() 需要被try catch包圍，中斷也可以使wait等待的線程喚醒。

   5、notify 和wait 的順序不能錯，如果A線程先執行notify方法，B線程在執行wait方法，那么B線程是無法被喚醒的。

   6、notify 和 notifyAll的區別

       notify方法只喚醒一個等待（對象的）線程並使該線程開始執行。所以如果有多個線程等待一個對象，這個方法只會喚醒其中一個線程，選擇哪個線程取決於操作系統對多線程管理的實現。notifyAll 會喚醒所有等待(對象的)線程，盡管哪一個線程將會第一個處理取決於操作系統的實現。如果當前情況下有多個線程需要被喚醒，推薦使用notifyAll 方法。比如在生產者-消費者里面的使用，每次都需要喚醒所有的消費者或是生產者，以判斷程序是否可以繼續往下執行。

  7、wait(), notify(), notifyAll() 必須是同一對象的多個線程之間的通信

 

四、面試題舉例

     兩個線程，依次執行打印奇數和偶數。

    

     因為wait（） notifyAll() 必須是同一對象的多個線程之間的通信，所以有如下程序：

     

public class Printer {
    
    int i = 1;

    synchronized public void  printEven(){
        for(;i<=100;) {
            if (i % 2 == 1) {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } else {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is printting i: " + i++);
                notifyAll();
            }
        }
    }

    synchronized public void printOdd(){
        for(; i<=100; ) {
            if (i % 2 == 0) {
                try {
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            } else {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is printting i: " + i++);
                notifyAll();
            }
        }
    }

}

 

要實現兩個線程分別打印，所以有如下代碼：

public class PrintEven implements Runnable{
    Printer printer;
    public PrintEven(Printer printer){
        this.printer = printer;
    }
    public void run() {
        printer.printEven();

    }
}

public class PrintOdd implements Runnable {
    Printer printer;
    public PrintOdd(Printer printer){
        this.printer = printer;
    }
    public void run() {
        printer.printOdd();

    }
}

 

主函數： 把printer作為對象傳入

    public  static void main(String[] args){

        Printer printer = new Printer();

        Runnable printOdd = new PrintOdd(printer);
        Thread threadOdd = new Thread(printOdd, "thread1");

        Runnable printEven = new PrintEven(printer);
        Thread threadEven = new Thread(printEven, "thread2");

        threadOdd.start();
        threadEven.start();
    }

程序運行結果：

thread1 is printting i: 1
thread2 is printting i: 2
thread1 is printting i: 3
thread2 is printting i: 4
thread1 is printting i: 5
thread2 is printting i: 6
thread1 is printting i: 7
thread2 is printting i: 8
thread1 is printting i: 9
thread2 is printting i: 10
thread1 is printting i: 11
thread2 is printting i: 12
thread1 is printting i: 13
thread2 is printting i: 14
thread1 is printting i: 15
thread2 is printting i: 16
thread1 is printting i: 17
thread2 is printting i: 18
thread1 is printting i: 19
thread2 is printting i: 20