利用 lock- condition- AtomicInteger 實現 多個線程順序輪番執行 數字累加邏輯

說,明:拿到一道面試題如下:

構造5個線程,從1-100每個線程依次輸出5個數字,
例如線程1輸出1-5,線程2輸出6-10,…,線程5輸出21-25,
然後線程1輸出26-30,依次類推到100截止。

一開始網上先自己查詢了嘿嘿想偷下懶,可是發現並滅有找到寫的合適的,故自己嘗試多次,優化了幾次,簡單重構了幾次,並實現了動態可擴展,覺得還行,分享下。

代碼如下(直接貼走,main 方法運行可見結果!):

package com.guigu.juc.communicate.lock;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * @Description: 多線程之間按順序調用,每個線程給定一個編號,實現xxx
 */
class ShareResource_test{

    //CAS原子類測試--操作數
    private  AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    /** 每個線程給定一個編號--
     * 第一次來默認設置爲 1 線程----
     * 線程(1)完了後 通知線程(2),
     * 線程(2)完了後通知線程(3),
     * 線程(3)完了後通知線程(1) ....4.5....
     * */
    private int currentThreadNumber = 1;//默認第一個線程先能指向
    private int threadNum ;
    private int MAX_VALUE ;

    private Lock lock = new ReentrantLock();/** 鎖 ,LOCK.notifyAll()*/

    private Map<Integer,Condition> conditionMap = new HashMap<>();

    public ShareResource_test(int threadNum,int MAX_VALUE) {
        this.threadNum = threadNum;
        this.MAX_VALUE = MAX_VALUE;

        for (int i = 1; i <= threadNum ; i++) {
            conditionMap.put(i,lock.newCondition());
        }
    }


    public AtomicInteger getCount() {
        return count;
    }

    //線程A執行
    public void printx(int x) {

        lock.lock();
        try {
            /**1. 判斷,是線程 x 纔會不進循環等待走下面 */
            while (currentThreadNumber != x) {
                // 就要停止一直等--
                Condition c = searcherCondiionByThreadNum(x);
                c.await();/** 等待並釋放當前xxx*/
            }

            /** 2. 幹活--》執行累加數 操作**/
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                if(count.get()>= MAX_VALUE){
                    break;//或者 contione;  不可用 return;/** 注意:不能直接return,會造成死鎖--》因爲下面的threadNumber 線程必須切換通知喚醒*/
                }
                count.incrementAndGet();/** 執行加一操作 **/
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "--currentValue is:  " + count  );
            }


            /** 3. condition.signal(); 通知下一個xx--按指定通知線程--標誌位2代表精確喚醒2線程*/
            Map<Integer, Condition> nextSingleThread = judgNextSingalThreadByPrevious(x);
            /**  這一步很重要!!,改變當前xxx **/
            currentThreadNumber = getKeyOrNull(nextSingleThread);
            System.out.println("+++ single other thread do +++++");
            getFirstOrNull(nextSingleThread).signal();

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    /** 可以考慮個對象封裝xxx */
    private Condition searcherCondiionByThreadNum(int x) {
        return conditionMap.get(x);
    }

    /**
     * 獲取map中第一個key值
     *
     * @param map 數據源
     * @return
     */
    private static  <k ,v> k   getKeyOrNull(Map<k, v> map) {
        k obj = null;
        for (Map.Entry<k, v> entry : map.entrySet()) {
            obj = entry.getKey();
            if (obj != null) {
                break;
            }
        }
        return  obj;
    }


    /**
     * 獲取map中第一個數據值
     *
     * @param map 數據源
     * @return
     */
    private static <k ,v> v getFirstOrNull(Map<k, v> map) {
        v obj = null;
        for (Map.Entry<k, v> entry : map.entrySet()) {
            obj = entry.getValue();
            if (obj != null) {
                break;
            }
        }
        return  obj;
    }

    /**主要是這個通知下一個條件可以用的線程 邏輯不一樣--> 其實應該也可以寫爲動態的!!-- */
    private Map<Integer,Condition> judgNextSingalThreadByPrevious(int x) {

        HashMap<Integer, Condition> result = new HashMap<>();
        int nextConditionNum;
        if (x < this.threadNum)
        {
            nextConditionNum = x+1; /** 指向下一個線程 */
        }
        else
        {
            nextConditionNum = 1;/**最後一個則是 指向第一個線程 */
        }
        Condition nextCondition = this.conditionMap.get(nextConditionNum);
        result.put(nextConditionNum,nextCondition);

        return result;
    }

}

/**--- main ----
 * @Description: 多線程之間按順序調用,實現A->B->C
 * x 個線程啓動,要求如下:
 * <p>
 * AA打印12345,BB打印678910,CC打印11.12.13.14.15
 * 接着
 * AA打印,BB打印,CC打印
 * ......來x輪 --》直到打印到 100 結束!
 */
public class ThreadOrderAccess_test {

    /**最大累加計數值*/
    public static final int MAX_VALUE = 100;
    /** 任意可變化不同線程數良*/
    private static final int threadNum = 5;

    public static void main(String[] args) {

        ShareResource_test sr = new ShareResource_test(threadNum, MAX_VALUE);

        for (int i = 1; i <= threadNum ; i++) {
            final   int a =i;
            new Thread(() -> {

                while (sr.getCount().get() < MAX_VALUE) {

                    sr.printx(a+0);
                }
            }, i+"").start();

        }

    }
}
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