经典面试题——两个线程交替打印奇数和偶数

前提

今天下班时候和同事聊天偶然听到面试题“两个线程交替打印奇数和偶数”的实现，这里做一个复盘。

复盘

场景一：线程a打印奇数，线程b打印偶数，线程a和线程b交替打印，使用对象监视器实现。

场景二：线程a打印奇数，线程b打印偶数，线程a和线程b交替打印，使用jdk提供的并发类库实现。

这两个场景中，场景一是一种比较古老的同步方式，本质由jvm实现；场景二是jdk1.5引入juc包之后简化了并发编程的前提下的更简便的实现。下面针对两个场景做对应的实现。

场景一

场景一中，线程a和线程b交替打印奇数和偶数，使用对象监视器实现，通俗来说：线程a或线程b只要有一者竞争锁成功，就打印++i，通知其他线程从等待集合中释放，然后自身线程加入等待集合并且释放锁即可。

public class oddevenprinter {

    private final object monitor = new object();
    private final int limit;
    private volatile int count;

    public oddevenprinter(int limit, int initcount) {
        this.limit = limit;
        this.count = initcount;
    }

    public void print() {
        synchronized (monitor) {
            while (count < limit) {
                try {
                    system.out.println(string.format("线程[%s]打印数字:%d", thread.currentthread().getname(), ++count));
                    monitor.notifyall();
                    monitor.wait();
                } catch (interruptedexception e) {
                    //ignore
                }
            }
        }
    }

    public static void main(string[] args) throws exception {
        oddevenprinter printer = new oddevenprinter(10, 0);
        thread thread1 = new thread(printer::print, "thread-1");
        thread thread2 = new thread(printer::print, "thread-2");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread.sleep(integer.max_value);
    }
}

执行后的输出结果：

线程[thread-1]打印数字:1
线程[thread-2]打印数字:2
线程[thread-1]打印数字:3
线程[thread-2]打印数字:4
线程[thread-1]打印数字:5
线程[thread-2]打印数字:6
线程[thread-1]打印数字:7
线程[thread-2]打印数字:8
线程[thread-1]打印数字:9
线程[thread-2]打印数字:10

场景二

场景二中，如果需要使用juc中提供的并发类库，可以考虑和对象监视器功能接近的可重入锁reentrantlock。具体代码如下：

public class oddevenprinterex {

    private final reentrantlock lock = new reentrantlock();
    private final condition condition = lock.newcondition();

    private final int limit;
    private volatile int count;

    public oddevenprinterex(int limit, int initcount) {
        this.limit = limit;
        this.count = initcount;
    }

    public void print()  {
        lock.lock();
        try {
           while (count < limit){
               system.out.println(string.format("线程[%s]打印数字:%d", thread.currentthread().getname(), ++count));
               condition.signalall();
               try {
                   condition.await();
               } catch (interruptedexception e) {
                   //ignore
               }
           }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(string[] args) throws exception {
        oddevenprinterex printer = new oddevenprinterex(10, 0);
        thread thread1 = new thread(printer::print, "thread-1");
        thread thread2 = new thread(printer::print, "thread-2");
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread.sleep(integer.max_value);
    }
}

执行后的输出结果：

线程[thread-2]打印数字:1
线程[thread-1]打印数字:2
线程[thread-2]打印数字:3
线程[thread-1]打印数字:4
线程[thread-2]打印数字:5
线程[thread-1]打印数字:6
线程[thread-2]打印数字:7
线程[thread-1]打印数字:8
线程[thread-2]打印数字:9
线程[thread-1]打印数字:10

眼尖的可能看到这里是先由thread-2打印奇数，然后thread-1打印偶数，这个和同步器框架的等待队列以及同步队列的竞争有关。

小结

这个问题有很多种解决思路，但是目前笔者没想到无锁实现方案。很多现成的(参考多个博客)方案里面都是使用各种多重同步或者加锁，其实意义是不大，实际上要理解对象监视器和同步器框架aqs的一些原理，那么实现起来自然比较简单。

写在最后

• 第一：看完点赞，感谢您的认可；
• ...
• 第二：随手转发，分享知识，让更多人学习到；
• ...
• 第三：记得点关注，每天更新的！！！
• ...