西安Java后端开发常考面试题有哪些?

 

西安Java后端开发常考面试题有哪些?

 

西安Java后端开发常考面试题有哪些?今天小编给大家分享一位小伙伴在面试时遇到的多个线程顺序执行的面试题,希望能帮助到大家。

近日有学生在参加某公司校招面试时,遇到一个多个线程顺序执行的面试题,特意记录下来和大家分享一下,这个题目的具体要求是这样的:

假设有3个线程 a,b,c,要求三个线程一起进入到就绪态,执行时一定要按照 a-->b-->c的顺序执行。即使a或者b线程进入到了阻塞态,也一定会按照a-->b-->c的顺序运行线程。请问该如何保证实现这个需求呢?

解决方案

关于这道题,网上常见的实现思路,大致有4种解决方案:

  1. 通过join()方法使当前线程“阻塞”,等待指定线程执行完毕后继续执行;
  2. 通过倒数计时器CountDownLatch实现;
  3. 通过创建单一化线程池 newSingleThreadExecutor()实现;
  4. 通过ReentrantLock 中的条件变量实现;

今天先使用ReentrantLock 的条件变量来实现这个题目中的需求。

 使用ReentrantLock 条件变量

首先咱们来了解一下,什么是ReentrantLock 条件变量(Condition)。

ReentrantLock 中的条件变量功能,类似于普通 synchronized 的 wait、notify,我们可以使用Reentrantlock 锁,配合 Condition 对象上的 await()和 signal()或 signalAll()方法,来实现线程间协作。与synchronized的wait和notify不同之处在于,ReentrantLock中的条件变量可以有多个,可以实现更精细的控制线程。

Condition中常用的方法API有如下这些:

西安Java后端开发常考面试题有哪些?

ReentrantLock代码实现:

class ShareDataLock{
    // 线程执行的条件 1:线程1执行 2:线程2执行 3:线程3执行
    int number =1;
    // 锁
    Lock lock = new ReentrantLock();
    // 从锁中获得3个条件变量
    Condition condition1 = lock.newCondition();
    Condition condition2 = lock.newCondition();
    Condition condition3 = lock.newCondition();

    // 第一个线程run之后执行的方法
    public void f1(){
        lock.lock();
        try {
            // 如果条件值不为1 就挂起等待
            while(number!=1){
                condition1.await();
            }
            // 故意阻塞100毫秒,看看其他的线程会不会不再排队
            Thread.sleep(100);
            System.out.println("------1--------");
            // 线程1 执行完毕 把变量设置为2
            number = 2;
            // 唤醒第2个条件变量
            condition2.signal();
        } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
        } finally {
            // 不管抛没抛出异常都要解锁,防止线程死锁
          lock.unlock();
        }
    }
    
    public void f2(){
        lock.lock();
        try {
            while(number!=2){
                condition2.await();
            }
            System.out.println("------2--------");
            number = 3;
            condition3.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    
    public void f3(){
        lock.lock();
        try {
            while(number!=3){
                condition3.await();
            }
            System.out.println("------3--------");
            number = 1;
            condition1.signal();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

public class SynchronizedAndReentrantLockDemo {

    public static void main(String[] args) {
        ShareDataLock shareDataLock = new ShareDataLock();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            // 3个线程分别执行1,2,3 3个方法 ,并且同时就绪
            new Thread(()->shareDataLock.f1(),"AA").start();
            new Thread(()->shareDataLock.f2(),"bb").start();
            new Thread(()->shareDataLock.f3(),"cc").start();
        }

    }
}
代码执行效果如下图:
西安Java后端开发常考面试题有哪些?

 

现在我们就会发现,3个线程已经可以被随意控制了,你会了吗?

如上文所述,让多个线程按顺序执行,网上常见的解决方案有4种。但大家要注意的是,面试官出这个题有一个先决条件,“要让所有的线程同时就绪”,所以我们就可以排除使用join方法和使用单一化线程池的方案了。那么要想实现这个面试题中的需求,比较靠谱的方法只剩下ReentrantLock 中的条件变量和使用倒数计时器CountDownLatch两种方案了。

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