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leetcode中怎么利用多线程实现按序打印

这篇文章给大家介绍leetcode中怎么利用多线程实现按序打印，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。

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我们提供了一个类：

public class Foo {
  public void first() { print("first"); }
  public void second() { print("second"); }
  public void third() { print("third"); }
}
三个不同的线程 A、B、C 将会共用一个 Foo 实例。

一个将会调用 first() 方法
一个将会调用 second() 方法
还有一个将会调用 third() 方法
请设计修改程序，以确保 second() 方法在 first() 方法之后被执行，third() 方法在 second() 方法之后被执行。

 

示例 1:

输入: [1,2,3]
输出: "firstsecondthird"
解释: 
有三个线程会被异步启动。
输入 [1,2,3] 表示线程 A 将会调用 first() 方法，线程 B 将会调用 second() 方法，线程 C 将会调用 third() 方法。
正确的输出是 "firstsecondthird"。
示例 2:

输入: [1,3,2]
输出: "firstsecondthird"
解释: 
输入 [1,3,2] 表示线程 A 将会调用 first() 方法，线程 B 将会调用 third() 方法，线程 C 将会调用 second() 方法。
正确的输出是 "firstsecondthird"。
 

提示：

尽管输入中的数字似乎暗示了顺序，但是我们并不保证线程在操作系统中的调度顺序。
你看到的输入格式主要是为了确保测试的全面性。

 实现方案1-锁

package com.lau.multithread.sortprint;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


/**
 *  按序打印-实现方案1-锁
 *  
	我们提供了一个类：

	public class Foo {
	  public void first() { print("first"); }
	  public void second() { print("second"); }
	  public void third() { print("third"); }
	}
	
	三个不同的线程 A、B、C 将会共用一个 Foo 实例。
	
	一个将会调用 first() 方法
	一个将会调用 second() 方法
	还有一个将会调用 third() 方法
	请设计修改程序，以确保 second() 方法在 first() 方法之后被执行，third() 方法在 second() 方法之后被执行。
 * 
 *
 */
class Foo {
	private final Lock lock = new ReentrantLock();
	
	final Condition firstCondition = lock.newCondition();
	final Condition secondCondition = lock.newCondition();
	final Condition thirdCondition = lock.newCondition();
	
	private volatile int flag = 0;
	
	public void first() { 
		try {
			lock.lock();
			
			while(this.flag != 0) {
				firstCondition.await();
			}
			
			print("first"); 
			
			flag = 1;
			
			secondCondition.signal();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
	}
	
	public void second() { 
		try {
			lock.lock();
			
			while(this.flag != 1) {
				secondCondition.await();
			}
			
			print("second"); 
			
			flag = 2;
			
			thirdCondition.signal();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
	}
	
	public void third() { 
		try {
			lock.lock();
			
			while(this.flag != 2) {
				thirdCondition.await();
			}
			
			print("third"); 
			
			flag = 0;
			
			firstCondition.signal();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
	}

	private void print(String target) {
		System.out.print(target);
	}
}


public class PrintInOrderDemo {

	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
		
		Foo foo = new Foo();
		
		Map map = new HashMap() {
			{
				put(1, () -> foo.first());
				put(2, () -> foo.second());
				put(3, () -> foo.third());
			}
		};
		
		for(int i = 0; i < args.length; i++) {
			threadPool.submit(map.get(Integer.valueOf(args[i])));
		}
		
		threadPool.shutdown();
	}

}

实现方案2-传统方式

package com.lau.multithread.sortprint;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;


/**
 *  按序打印-实现方案2-传统方式
 *  
	我们提供了一个类：

	public class Foo {
	  public void first() { print("first"); }
	  public void second() { print("second"); }
	  public void third() { print("third"); }
	}
	
	三个不同的线程 A、B、C 将会共用一个 Foo 实例。
	
	一个将会调用 first() 方法
	一个将会调用 second() 方法
	还有一个将会调用 third() 方法
	请设计修改程序，以确保 second() 方法在 first() 方法之后被执行，third() 方法在 second() 方法之后被执行。
 * 
 *
 */
class Foo2 {
	private volatile int flag = 0;
	
	public synchronized void first() { 
		try {
			while(this.flag != 0) {
				this.wait();
			}
			
			print("first"); 
			
			flag = 1;
			
			this.notifyAll();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public synchronized void second() { 
		try {
			while(this.flag != 1) {
				this.wait();
			}
			
			print("second"); 
			
			flag = 2;
			
			this.notifyAll();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	public synchronized void third() { 
		try {
			while(this.flag != 2) {
				this.wait();
			}
			
			print("third"); 
			
			flag = 0;
			
			this.notifyAll();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

	private void print(String target) {
		System.out.print(target);
	}
}


public class PrintInOrderDemo2 {

	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
		
		Foo2 foo = new Foo2();
		
		Map map = new HashMap() {
			{
				put(1, () -> foo.first());
				put(2, () -> foo.second());
				put(3, () -> foo.third());
			}
		};
		
		for(int i = 0; i < args.length; i++) {
			threadPool.submit(map.get(Integer.valueOf(args[i])));
		}
		
		threadPool.shutdown();
	}

}

实现方案3-信号量

package com.lau.multithread.sortprint;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;


/**
 *  按序打印-实现方案3-信号量
 *  
	我们提供了一个类：

	public class Foo {
	  public void first() { print("first"); }
	  public void second() { print("second"); }
	  public void third() { print("third"); }
	}
	
	三个不同的线程 A、B、C 将会共用一个 Foo 实例。
	
	一个将会调用 first() 方法
	一个将会调用 second() 方法
	还有一个将会调用 third() 方法
	请设计修改程序，以确保 second() 方法在 first() 方法之后被执行，third() 方法在 second() 方法之后被执行。
 * 
 *
 */
class Foo3 {
	private final Semaphore firstSp = new Semaphore(1);
	private final Semaphore secondSp = new Semaphore(0);
	private final Semaphore thirdSp = new Semaphore(0);
	
	public void first() { 
		try {
			firstSp.acquire();
			
			print("first"); 
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			secondSp.release();
		}
	}
	
	public void second() { 
		try {
			secondSp.acquire();
			
			print("second"); 
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			thirdSp.release();
		}
	}
	
	public void third() { 
		try {
			thirdSp.acquire();
			
			print("third"); 
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			firstSp.release();
		}
	}

	private void print(String target) {
		System.out.print(target);
	}
}


public class PrintInOrderDemo3 {

	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
		
		Foo3 foo = new Foo3();
		
		Map map = new HashMap() {
			{
				put(1, () -> foo.first());
				put(2, () -> foo.second());
				put(3, () -> foo.third());
			}
		};
		
		for(int i = 0; i < args.length; i++) {
			threadPool.submit(map.get(Integer.valueOf(args[i])));
		}
		
		threadPool.shutdown();
	}

}

打印设置：

leetcode中怎么利用多线程实现按序打印leetcode中怎么利用多线程实现按序打印leetcode中怎么利用多线程实现按序打印

输出：

firstsecondthird

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