Java之多个线程顺序循环执行的几种实现

 更新时间:2023年09月21日 17:20:40   作者:_小马快跑_  
这篇文章主要介绍了Java之多个线程顺序循环执行的几种实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教

ReentrantLock+Condition方式实现

public class ReentrantLock_Impl {
    private static final String FLAG_THREAD_1 = "ReentrantLock_Thread1";
    private static final String FLAG_THREAD_2 = "ReentrantLock_Thread2";
    private static final String FLAG_THREAD_3 = "ReentrantLock_Thread3";
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        //ReentrantLock构造方法传入true为公平锁 false为非公平锁
        ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
        Condition condition1 = lock.newCondition();
        Condition condition2 = lock.newCondition();
        Condition condition3 = lock.newCondition();
        FairRunnable runnable = new FairRunnable(lock, condition1, condition2, condition3);
        new Thread(runnable, FLAG_THREAD_1).start();
        new Thread(runnable, FLAG_THREAD_2).start();
        new Thread(runnable, FLAG_THREAD_3).start();
    }
    static class FairRunnable implements Runnable {
        private ReentrantLock lock;
        private Condition condition1;
        private Condition condition2;
        private Condition condition3;
        public FairRunnable(ReentrantLock lock, Condition condition1, Condition condition2, Condition condition3) {
            this.lock = lock;
            this.condition1 = condition1;
            this.condition2 = condition2;
            this.condition3 = condition3;
        }
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    lock.lock();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                    Thread.sleep(1000);
                    switch (Thread.currentThread().getName()) {
                        case FLAG_THREAD_1:
                            //唤醒线程2 自身线程挂起阻塞
                            condition2.signal();
                            condition1.await();
                            break;
                        case FLAG_THREAD_2:
                            //唤醒线程3 自身线程挂起阻塞
                            condition3.signal();
                            condition2.await();
                            break;
                        case FLAG_THREAD_3:
                            //唤醒线程1 自身线程挂起阻塞
                            condition1.signal();
                            condition3.await();
                            break;
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                    return;
                } finally {
                    lock.unlock();
                }
            }
        }
    }
}

执行结果:

ReentrantLock_Thread1开始执行
ReentrantLock_Thread2开始执行
ReentrantLock_Thread3开始执行
ReentrantLock_Thread1开始执行
ReentrantLock_Thread2开始执行
ReentrantLock_Thread3开始执行
......

Synchronized+wait/notifyAll方式实现

public class Synchronized_Impl {
    private static final String FLAG_THREAD_1 = "Synchronized_Thread1";
    private static final String FLAG_THREAD_2 = "Synchronized_Thread2";
    private static final String FLAG_THREAD_3 = "Synchronized_Thread3";
    public static void main(String[] args) {
        FairRunnable runnable = new FairRunnable();
        new Thread(runnable, FLAG_THREAD_1).start();
        new Thread(runnable, FLAG_THREAD_2).start();
        new Thread(runnable, FLAG_THREAD_3).start();
    }
    static class FairRunnable implements Runnable {
        private volatile static int flag = 1;
        private final Object object = new Object();
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                synchronized (object) {
                    //如果当前情况是:线程1&flag!=1、线程2&flag!=2、线程3&flag!=3 那当前线程通过object.wait挂起
                    switch (Thread.currentThread().getName()) {
                        case FLAG_THREAD_1:
                            while (flag != 1) {
                                try {
                                    object.wait();
                                } catch (InterruptedException e) {
                                    e.printStackTrace();
                                }
                            }
                            break;
                        case FLAG_THREAD_2:
                            while (flag != 2) {
                                try {
                                    object.wait();
                                } catch (InterruptedException e) {
                                    e.printStackTrace();
                                }
                            }
                            break;
                        case FLAG_THREAD_3:
                            while (flag != 3) {
                                try {
                                    object.wait();
                                } catch (InterruptedException e) {
                                    e.printStackTrace();
                                }
                            }
                            break;
                    }
                    //线程任务开始执行
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始执行");
                    try {
                        //模拟线程任务执行
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                        break;
                    }
                    switch (Thread.currentThread().getName()) {
                        case FLAG_THREAD_1:
                            //接下来该去执行线程2
                            flag = 2;
                            break;
                        case FLAG_THREAD_2:
                            //接下来该去执行线程3
                            flag = 3;
                            break;
                        case FLAG_THREAD_3:
                            //接下来该去执行线程1
                            flag = 1;
                            break;
                    }
                    //唤醒所有线程
                    object.notifyAll();
                }
            }
        }
    }
}

执行结果:

Synchronized_Thread1开始执行
Synchronized_Thread2开始执行
Synchronized_Thread3开始执行
Synchronized_Thread1开始执行
Synchronized_Thread2开始执行
Synchronized_Thread3开始执行
......

两者对比

使用ReentrantLock+Condition可以更准确的控制唤醒哪一个线程;

而Synchronized+wait/notifyAll的方式可能会出现获取锁的线程并不是目标线程,此时获取锁的线程会重新挂起,直到获取锁的线程即是目标线程为止。

比如上面代码中:

线程1执行完后调用notifyAll(), 此时线程2、线程3都会被唤醒并尝试获取锁,如果此时线程3获得锁,那么线程2还要继续等待,线程3执行时发现并不是要执行的目标线程,那么线程3会调用wait()挂起,此时entrySet中只有线程2了,线程2也是要执行的目标线程,此时才会去执行线程2,整个过程多了一次线程3的获取与释放锁,原因就是wait/notifyAll并不能像ReentrantLock+Condition一样能精确地唤醒某个线程。

总结

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

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