求一个 Java 面试题的最佳实践

第一反应可以使用 lock.condition 实现，3 个线程每个线程打印自己的字符，然后唤醒下一个线程。
线程 1 的方法类似如下
类似这样
```
lock.lock();
while (n != a) {
condition1.await(); // 线程 1 阻塞
}
// 输出 n
n = b; // 修改 n=b 然后唤醒线程 2
condition2.signal();
lock.unlock();
```

public static void main(String[] args) {

final Object xx1 = new Object();
final Object xx2 = new Object();
final Object xx3 = new Object();
Thread a = new Thread(() -> {

try {
synchronized (xx1) {
xx1.wait();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int a1 = 0;
while (a1 < 100) {
System.out.print("a");
a1++;

synchronized (xx2) {
xx2.notify();
}
try {
synchronized (xx1) {
xx1.wait();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
a.setDaemon(true);
a.setName("aaa");
Thread b = new Thread(() -> {
try {
synchronized (xx2) {
xx2.wait();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int b1 = 0;
while (b1 < 100) {
System.out.print("b");
b1++;
synchronized (xx3) {
xx3.notify();
}
try {
synchronized (xx2) {
xx2.wait();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
b.setDaemon(true);
b.setName("bbb");
Thread c = new Thread(() -> {
try {
synchronized (xx3) {
xx3.wait();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
int c1 = 0;
while (c1 < 100) {
System.out.println("c");
c1++;
synchronized (xx1) {
xx1.notify();
}
try {
synchronized (xx3) {
xx3.wait();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});
c.setDaemon(true);
c.setName("ccc");
a.start();
b.start();
c.start();

synchronized (xx1) {
xx1.notify();
}

try {
Thread.sleep(100L);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}

}

public class Volatile implements Runnable{


private volatile int state = 0;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Thread thread = new Thread(new Volatile());
thread.start();
thread.join();
}
}

@Override
public void run() {
int count = 0;
while (true) {
if (count >= 100) {
break;
}
if (state == 0) {
System.out.println("a");
state = 1;
}
if (state == 1) {
System.out.println("b");
state = 2;
}
if (state == 2) {
System.out.println("c");
state = 0;
}
count++;
}
}
}

@mawerss1 好像偏题了

class Abc {
private int n;
// 标志位，控制执行顺序，0 执行 a，1 执行 b 2 执行 c
private volatile int type;
// 锁标志
private final Object object;

public Abc(int n) {
this.n = n;
object = new Object();
type = 0;
}

public void a(Runnable a) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < n; i++) {
synchronized (object) {
while (!(type == 0)) {
object.wait();
}
a.run();
type = 1;
object.notifyAll();
}
}
}

public void b(Runnable b) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < n; i++) {
synchronized (object) {
while (!(type == 1)) {
object.wait();
}
b.run();
type = 2;
object.notifyAll();
}
}
}

public void c(Runnable c) throws InterruptedException {
for (int i = 0; i < n; i++) {
synchronized (object) {
while (!(type == 2)) {
object.wait();
}
c.run();
type = 0;
object.notifyAll();
}
}
}

}

@chenshun00 哈哈 全错了

生产者-消费者模型
a 生产 b 消费，b 生产 c 消费，c 生产 a 消费

ReentrantLock

把它看成三个独立的生产者消费者，用独立的 sync objects

老题了 用一个原子数当锁 每次有输出原子数都加一 抢到锁才可以输出
a 线程只在原子数%3 为 0 时输出
b 线程只在原子数%3 为 1 时输出
c 线程只在原子数%3 为 2 时输出

我上面那个是照着 leetcode 上的题改的

@chenshun00 state 变量改成 static,join 方法删掉，改成用 CountDownLatch

有个问题,这个多线程有什么意义?

```java
public static void main(String[] args) {
ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
int order = i;
new Thread(()->{
for (int j = 0; j < 100; j++) {
lock.lock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + (char)('a'+order));
lock.unlock();
}
}, "Thread-" + i).start();
}
}
```

直接一个公平锁 new ReentrantLock(true)按顺序来就可以

刚撸的一个，应该算是比较传统的解法吧。
https://paste.ubuntu.com/p/zbDMK6qJQm/

每个线程调用这个类就行了
class ABCPrinter{
int[] arr = new int[]{0, 0, 0};
int i = 0;

public synchronized void addChar(char ch){
arr[(int)(ch - 'a')]++;
print();
}

void print(){
while(arr[i] > 0){

打印((char)(arr[i] + 'a'));
arr[i]--;
i = (i + 1)%3

}
}

}

@Vendettar 直接不对。

synchronized 一把梭

@ocean1477 咋不对呢 我这里输出是对的啊..

@Vendettar 这个是无法保证顺序的，1，2，3 三个线程可以同时进，争抢一个锁。

@ocean1477 公平锁不会争抢 你输出一下试试 顺序不会乱

@Vendettar 我这会试了下，会乱的，多试几次。
Thread-0:a
Thread-0:a
Thread-0:a
Thread-0:a
Thread-0:a
Thread-1:b
Thread-2:c
Thread-0:a
Thread-1:b
Thread-2:c
Thread-0:a
Thread-1:b
Thread-2:c
Thread-0:a
Thread-1:b

@Vendettar 看来老兄要重新看下公平锁了，公平锁≠顺序

@ocean1477 热 我试出来了 的确会乱

@Vendettar 哈哈，我无意指出，抱歉。

用三个 Semaphore 就行了吧

@ocean1477 感谢指出

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
final AtomicReference<String> tag = new AtomicReference<>("a");
final int total = 100;
new Thread(() -> {
int count = 0;
while (count < total) {
if (tag.get().equals("a")) {
System.out.print("a");
tag.set("b");
count++;
}
}
}).start();
new Thread(() -> {
int count = 0;
while (count < total) {
if (tag.get().equals("b")) {
System.out.print("b");
tag.set("c");
count++;
}
}
}).start();
new Thread(() -> {
int count = 0;
while (count < total) {
if (tag.get().equals("c")) {
System.out.println("c");
tag.set("a");
count++;
}
}
}).start();
}

public static void main(String[] arg) {
Semaphore[] res = {
new Semaphore(1),
new Semaphore(0),
new Semaphore(0),
};

for (int i = 0; i < 3; i++) {
Semaphore current = res[i];
Semaphore next = res[(i + 1) % 3];
final char ch = (char) (i + 'a');
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < 100; j++) {
try {
current.acquire();
System.out.print(ch);
next.release();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

}
}
}).start();
}

}

简单公平锁实现
```
public class ReentrantLockDemo implements Runnable {

private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

private String content;

public ReentrantLockDemo(String content) {
this.cOntent= content;
}

@Override
public void run() {
while (true) {
try {
lock.lock();
System.out.println(content);
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}

public static void main(String[] args) {
ReentrantLockDemo a = new ReentrantLockDemo("a");
ReentrantLockDemo b = new ReentrantLockDemo("b");
ReentrantLockDemo c = new ReentrantLockDemo("c");
Thread threadA = new Thread(a);
Thread threadB = new Thread(b);
Thread threadC = new Thread(c);
threadA.start();
threadB.start();
threadC.start();
}
}
```

不用加锁，join 就行了,刚测试了一把 没问题

https://gist.github.com/zzh7982/249883f379b50c5ae50eacd48736b5e2

我想到两个方案，第一个是加锁。 第二个是 join，b 等 a ,c 等 a 。

@zzh7982 新建了 300 个线程......至于吗....

@sczero 啊..这... 300 个线程都能控制顺序 这不显得水平高吗[dog]

for (int i=0;i<100;i++){
Thread1 thread1 = new Thread1();
Thread2 thread2 = new Thread2();
Thread3 thread3 = new Thread3();
thread1.start();
thread1.join();
thread2.start();
thread2.join();
thread3.start();
}

都是有锁方案啊。。我提一个无锁和竞争的方案
三个队列。分别收 a，b，c 。
输出就是轮询这 3 个队列就好了。。一定都是有序的

原子变量

public class Test {
public static void main(String[] args) {
AtomicInteger at = new AtomicInteger();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
MyThread t = new MyThread(at, i);
t.start();
}
}
}

class MyThread extends Thread {
private AtomicInteger at;
private int index;

public MyThread(AtomicInteger at, int index) {
this.at = at;
this.index = index;
}

@Override
public void run() {
while(true) {
if(at.get() % 3 == index) {
System.out.print((char)('a' + index));
at.incrementAndGet();
}
}
}
}

用原子变量%3 这种解法比较常见，但是需要线程忙等，提供一种用线程池方式实现的思路：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService executorService1 = Executors.newSingleThreadExecutor();
ExecutorService executorService2 = Executors.newSingleThreadExecutor();
ExecutorService executorService3 = Executors.newSingleThreadExecutor();

Runnable[] rs = new Runnable[3];

rs[0] = () -> {
System.out.println("A");
executorService2.submit(rs[1]);
};

rs[1] = () -> {
System.out.println("B");
executorService2.submit(rs[2]);
};

rs[2] = new Runnable() {
private int a = 1;

public void run() {
System.out.println("C");
if (a++ < 100)
executorService3.submit(rs[0]);
}
};

executorService1.submit(rs[0]);
}

我擦 不对

@sampeng
1.队列也需要锁，无锁队列的话，如果某个线程输入太慢，跟不上，consumer 也得等待？
2.另外，题目说得三个线程个，consumer 还得偷线程或者揉进到生产者线程的执行过程中。

以上条件要全写对，比状态量的复杂。

@cubecube
1.我说的无所锁方案是代码不需要明确的写锁的逻辑。也是一个比较自然的做法。而且队列的这种方式并没有资源竞争，只是 consumer 等待而已。
2.三个线程难道就不能有主线程了？谁起的这 3 个线程呢？当然是主线程上直接循环啊。又不是生产环境。

@Cyron 三个线程首次启动抢锁的话(3 线程都没有 sleep 过)，a 抢 1b 抢 2 就没问题，如果 b 抢 1 那后面 99 次都是 b 先输出了

#10 说的方案是可行的，并且是基于 CAS 无锁的

https://gist.github.com/fantasticmao/f78ae0016a81877cf5019d9c22c81c73

@woshiaha 是的