Java 线程：如何一次使用两个线程打印字母和数字

Posted 2023-02-16

【中文标题】Java 线程：如何一次使用两个线程打印字母和数字

【英文标题】：Java Threads: How to print alphabets and numbers using two threads one at a time

【发布时间】：2018-01-25 18:56:03

【问题描述】：

我正在尝试使用 java 中的线程。虽然我知道线程输出是不可预测的，但是想知道是否有办法做到这一点。

我必须实现两个线程，一个打印字母(a,b,c...z)，另一个打印数字(1,2,3....26)。必须以输出应为a,1,b,2,c,3,d,4......z,26 的方式实现它。下面是我的代码，但它没有提供所需的输出。

public class ThreadsExample 

  public static void main(String[] args) 
    Runnable r = new Runnable1();
    Thread t = new Thread(r);
    Runnable r2 = new Runnable2();
    Thread t2 = new Thread(r2);
    t.start();
    t2.start();
  


class Runnable2 implements Runnable
  public void run()
    for(char i='a';i<='z';i++) 
        System.out.print(i+",");
    
  


 class Runnable1 implements Runnable
  public void run()
    for(int i=1;i<=26;i++) 
       System.out.print(i+",");
    
 

我应该在代码中进行哪些调整以获得所需的输出？ synchronization 对此有何帮助？或者在使用线程时真的有可能吗？

PS：这不是作业或练习。它的自我学习。

【参考方案1】：

这是可能的。你需要很好地同步它。

接近伪代码

查询一些（同步的）状态 state 将告诉是否允许使用 nums 或 chars

如果状态允许 char 并且调用者将放置 chars，现在就执行并更改状态并唤醒等待线程

如果没有，请等待

如果状态允许数字并且调用者将输入数字，现在就做并改变状态并唤醒等待线程

如果没有，请等待

Java 代码

public class ThreadsExample 
  public static ThreadsExample output = new ThreadsExample ();

  public static void main(String[] args) 
    Runnable r = new Runnable1();
    Thread t = new Thread(r);
    Runnable r2 = new Runnable2();
    Thread t2 = new Thread(r2);
    t.start();
    t2.start();
  

  private Object syncher = new Object ();  // we use an explicit synch Object, you could use annotation on methods, too. like ABHISHEK did.
             // explicit allows to deal with more complex situations, especially you could have more the one locking Object
  private int state = 0; // 0 allows chars, 1 allows ints

  public void print (char pChar) 
    synchronized (syncher)       // prevent the other print to access state
        while (true) 
            if (state == 0)      // char are allowed
                System.out.print(pChar + ","); // print it
                state = 1;        // now allow ints
                syncher.notify(); // wake up all waiting threads
                return;
             else               // not allowed for now
                try 
                    syncher.wait();  // wait on wake up
                 catch (InterruptedException e) 
                
            
        
    
  

  public void print (int pInt) 
    synchronized (syncher) 
        while (true) 
            if (state == 1) 
                System.out.print(pInt + ",");
                state = 0;
                syncher.notify();
                return;
             else 
                try 
                    syncher.wait();
                 catch (InterruptedException e) 
                
            
        
     
  


class Runnable2 implements Runnable
  public void run()
    for(char i='a';i<='z';i++) 
        ThreadsExample.output.print(i);
    
  


 class Runnable1 implements Runnable
  public void run()
    for(int i=1;i<=26;i++) 
        ThreadsExample.output.print(i);
    
 

输出

a,1,b,2,c,3,d,4,e,5,f,6,g,7,h,8,i,9,j,10,k,11,l,12 ,m,13,n,14,o,15,p,16,q,17,r,18,s,19,t,20,u,21,v,22,w,23,x,24,y ,25,z,26,

【讨论】：

现在查看代码和其他链接有了更好的理解。谢谢。

【参考方案2】：

线程的整个概念：它代表了一个“活动流”，它独立于其他线程执行代码。

在您的情况下，您希望这两个线程“步调一致”。线程 A 执行一步，然后是线程 B，然后是 A，然后是 B。

为了到达那里，两个线程需要“同步”一些东西——换句话说：A 在完成其步骤后向 B 发送一个信号——而 B 必须等待信号。然后 B 做它的事，向 A 发出信号，...

对于初学者来说，一个简单的布尔值就可以了。一个线程将其设置为 true，另一个设置为 false（以指示它何时完成了它的步骤）。然后线程等待布尔值再次切换。

当你打算学习东西时，我会从那里开始尝试。如果你想走弯路，例如看here。 This 也可能有所帮助。

【讨论】：

感谢您的解释。链接清除了同步周围的空气。

【参考方案3】：

这里是代码:: 您需要创建 2 个线程并正确实现等待和通知方法，您也可以参考“Create two threads, one display odd & other even numbers”以获得答案。

    public class ThreadClass 
    volatile int i = 1;
    volatile Character c = 'a';
    volatile boolean state = true;

    synchronized public void printAlphabet() 
        try 
            while (!state) 
                wait();
            
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " +c);
        state = false;
        c++;
        notifyAll();
    
    synchronized public void printNumbers() 
        try 
            while (state) 
                wait();
            
         catch (InterruptedException e) 
            e.printStackTrace();
        
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i);
        state = true;
        i++;
        notifyAll();
    
    public static void main(String[] args) 
        ThreadClass threadClass = new ThreadClass();
        Thread t1 = new Thread() 
            int k = 0;
            @Override
            public void run() 
                while (k < 26) 
                    threadClass.printAlphabet();
                    k++;
                
            
        ;
        t1.setName("Thread1");
        Thread t2 = new Thread() 
            int j = 0;

            @Override
            public void run() 
                while (j < 26) 
                    threadClass.printNumbers();
                    j++;
                
            
        ;
        t2.setName("Thread2");

        t1.start();

        t2.start();
    

【参考方案4】：

您的线程同时运行。但不是你想要的方式，如上所述。您将看到来自线程 1 的数据块，然后是来自线程 2 的数据块；这是因为线程调度。线程 1 只是在线程 2 之前将其输出排队。

要测试这个理论，例如将输出增加到 1000 条记录，因为字母表和 26 个数字并没有这么大。

通过这样做，您将看到这些数据“块”。有一种方法可以执行您提到的操作，但不建议这样做，因为这不是在演示线程的实际工作方式，而是您强制它以这种方式工作。

【参考方案5】：

用更少的代码：

class MyRunnable implements Runnable 
    private static int n = 1;
    private static char c = 'a';

    public void run() 
        for (int i = 1; i <= 26; i++) 
            synchronized (this) 
                try 
                    notifyAll();
                    if (Thread.currentThread().getName().equals("A")) 
                        System.out.print(c + ",");
                        c++;
                     else 
                        System.out.print(n + ",");
                        n++;
                    
                    if (i != 26) 
                        wait();
                    
                 catch (InterruptedException e) 
                    e.printStackTrace();
                
            

        
    


public class PrintAlphabetNumberJob 

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
        MyRunnable r = new MyRunnable();
        Thread tAlphabet = new Thread(r, "A");
        Thread tNumber = new Thread(r, "N");
        tAlphabet.start();
        Thread.sleep(100);
        tNumber.start();