记一个有意思的面试题 → 线程交替输出问题

开心一刻

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  强调一句很重要的心里话:祝大家在 2021 年,健康好运,平安幸福!

问题描述

  用两个线程,一个输出数字,一个输出字母,交替输出 1A2B3C4D...26Z

  该如何实现?

解决方式

  据说解决方式有上百种,但有些是脱了裤子放屁,有些是民间偏方,所以没必要全部都知道(其实楼主也不知道具体是哪一百多种)

  掌握常用的那几个就好;为了方便,我们就以 1234567 和 ABCDEFG 为例进行演示

  synchronized + wait + notify

  如果我们对 JUC 不熟的话,那这种方式往往是我们最容易想到的

  这种方式,相信大家都能写出来,但是这里留三个问题(面试点)

  1、线程代码中, try 中的 notify() 能否与 wait() 交换位置,为什么

  2、线程代码中, for 下的 notify() 能否去掉,为什么

  3、上面的代码能否保证一定先输出数字,为什么,如何保证一定先输出数字

  ReentrantLock + Condition + await + signal

  很多场景下,用 ReentrantLock 可以替代 synchronized ,而在交叉输出这个场景中,同样可以替代

  这种方式,写出来应该也不难,同样留三个问题(面试点)

  1、线程代码中, for 中的 signal() 能否与 await() 交换位置,为什么

  2、线程代码中, for 下的 signal() 能否去掉,为什么

  3、上面的代码能否保证一定先输出数字,为什么,如何保证一定先输出数字

  LockSupport + park + unpark

  估计很多人都没想到这种方式,直接上代码

  这是目前最优的解决方式,照样留四个问题(面试点)

  1、 t1.start() 能否与 t2.start() 交换位置,为什么

  2、线程 t1 中的 LockSupport.unpark(t2) 在线程 t2 中的 LockSupport.park() 之前执行会怎么样,为什么

  3、上面的代码能否保证一定先输出数字,为什么

  4、 LockSupport 的 park 、 unpark 与  Object 的 wait 、 notify 有什么异同

  CAS

  这种方式可能也比较难想到,直接上代码

  这种方式也许不太好理解,留四个问题(面试点)加深理解

  1、线程代码中, while 条件为什么是 !=,而不是 ==

  2、上面的代码能否保证一定先输出数字,为什么

  3、CAS 的优缺点是什么,适用于什么场景

  CAS + AtomicInteger

  其实就是 CAS 的一个变种,直接上代码

  CAS + AtomicReference

  也是 CAS 的一个变种,直接上代码

  TransferQueue

  一般很难想象到这种方式,但却是很有趣的一种实现方式

  如果不了解 TransferQueue ,那这种方式就想不到;同样留一个问题(面试点)

  1、上面的代码能否保证一定先输出数字,为什么

  BlockingQueue

  一般也比较难想到这种方式,有所了解就好

  PipedStream

  效率很低,知道有这么回事就好

总结

  1、示例代码地址:juc-demo

  2、需要掌握的实现方式

    synchronized、ReentrantLock、LockSupport、CAS、TransferQueue 这几种实现方式必须掌握

    其他的了解就好

  3、如何保证一定先输出数字

    上面介绍的那些方式中,有些是不能保证一定先输出数字的,而有些是能保证一定先输出数字的

    不能保证先输出数字的,可以用 CountDownLatch 来控制,是一种比较理想的做法

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路人甲

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