Java 多线程操作
第一题：现有的程序代码模拟产生了16个日志对象，并且需要运行16秒才能打印完这些日志，请在程序中增加4个线程去调用parseLog()方法来分头打印这16个日志对象，程序只需要运行4秒即可打印完这些日志对象。
原始代码如下：
package read;
public class Test {
public static void main(String[] args){
System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000));
/*模拟处理16行日志，下面的代码产生了16个日志对象，当前代码需要运行16秒才能打印完这些日志。
修改程序代码，开四个线程让这16个对象在4秒钟打完。
*/
for(int i=0;i<16;i++){ //这行代码不能改动
final String log = ""+(i+1);//这行代码不能改动
{
Test.parseLog(log);
}
}
}
//parseLog方法内部的代码不能改动
public static void parseLog(String log){
System.out.println(log+":"+(System.currentTimeMillis()/1000));
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
问题处理码：
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //阻塞队列会自动的进行负载处理 队列先进先出 final BlockingQueue<String> queue = new ArrayBlockingQueue<String>(16); for (int i = 0; i < 4; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { //利用TRUE进行不断的进行打印 while (true) { try { String log = queue.take(); parseLog(Thread.currentThread().getName() + log); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } }).start(); } System.out.println("begin:" + (System.currentTimeMillis() / 1000)); /*模拟处理16行日志，下面的代码产生了16个日志对象，当前代码需要运行16秒才能打印完这些日志。 修改程序代码，开四个线程让这16个对象在4秒钟打完。 */ for (int i = 0; i < 16; i++) { //这行代码不能改动 final String log = "" + (i + 1);//这行代码不能改动 { //Test.parseLog(log); queue.put(log); } } } //parseLog方法内部的代码不能改动 public static void parseLog(String log) { System.out.println(log + ":" + (System.currentTimeMillis() / 1000)); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }
第二题：现成程序中的Test类中的代码在不断地产生数据，然后交给TestDo.doSome()方法去处理，就好像生产者在不断地产生数据，消费者在不断消费数据。请将程序改造成有10个线程来消费生成者产生的数据，这些消费者都调用TestDo.doSome()方法去进行处理，故每个消费者都需要一秒才能处理完，程序应保证这些消费者线程依次有序地消费数据，只有上一个消费者消费完后，下一个消费者才能消费数据，下一个消费者是谁都可以，但要保证这些消费者线程拿到的数据是有顺序的。原始代码如下：
package queue;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000));
for(int i=0;i<10;i++){ //这行不能改动
String input = i+""; //这行不能改动
String output = TestDo.doSome(input);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":" + output);
}
}
}
//不能改动此TestDo类
class TestDo {
public static String doSome(String input){
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
String output = input + ":"+ (System.currentTimeMillis() / 1000);
return output;
}
}
解决码：
//信号灯 final Semaphore semaphore=new Semaphore(1); //同步给列 final SynchronousQueue<String> queue = new SynchronousQueue<String>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread( new Runnable() { @Override public void run() { try { semaphore.acquire(); String input = queue.take(); String output = TestDo.doSome(input); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + output); semaphore.release(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } ).start(); } System.out.println("begin:" + (System.currentTimeMillis() / 1000)); for (int i = 0; i < 10; i++) { //这行不能改动 String input = i + ""; //这行不能改动 try { queue.put(input); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } //不能改动此TestDo类 class TestDo { public static String doSome(String input) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } String output = input + ":" + (System.currentTimeMillis() / 1000); return output; } }
第三题：现有程序同时启动了4个线程去调用TestDo.doSome(key, value)方法，由于TestDo.doSome(key, value)方法内的代码是先暂停1秒，然后再输出以秒为单位的当前时间值，所以，会打印出4个相同的时间值，如下所示：
4:4:1258199615
1:1:1258199615
3:3:1258199615
1:2:1258199615
请修改代码，如果有几个线程调用TestDo.doSome(key, value)方法时，传递进去的key相等（equals比较为true），则这几个线程应互斥排队输出结果，即当有两个线程的key都是"1"时，它们中的一个要比另外其他线程晚1秒输出结果，如下所示：
4:4:1258199615
1:1:1258199615
3:3:1258199615
1:2:1258199616
总之，当每个线程中指定的key相等时，这些相等key的线程应每隔一秒依次输出时间值（要用互斥），如果key不同，则并行执行（相互之间不互斥）。
原始代码如下：
package syn;
//不能改动此Test类
public class Test extends Thread{
private TestDo testDo;
private String key;
private String value;
public Test(String key,String key2,String value){
this.testDo = TestDo.getInstance();
/*常量"1"和"1"是同一个对象，下面这行代码就是要用"1"+""的方式产生新的对象，
以实现内容没有改变，仍然相等（都还为"1"），但对象却不再是同一个的效果*/
this.key = key+key2;
this.value = value;
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
Test a = new Test("1","","1");
Test b = new Test("1","","2");
Test c = new Test("3","","3");
Test d = new Test("4","","4");
System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000));
a.start();
b.start();
c.start();
d.start();
}
public void run(){
testDo.doSome(key, value);
}
}
class TestDo {
private TestDo() {}
private static TestDo _instance = new TestDo();
public static TestDo getInstance() {
return _instance;
}
public void doSome(Object key, String value) {
// 以大括号内的是需要局部同步的代码，不能改动!
{
try {
Thread.sleep(1000);
System.out.println(key+":"+value + ":"
+ (System.currentTimeMillis() / 1000));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
解决码：
//不能改动此Test类 public class Test extends Thread{ private TestDo testDo; private String key; private String value; public Test(String key,String key2,String value){ this.testDo = TestDo.getInstance(); /*常量"1"和"1"是同一个对象，下面这行代码就是要用"1"+""的方式产生新的对象， 以实现内容没有改变，仍然相等（都还为"1"），但对象却不再是同一个的效果*/ this.key = key+key2; this.value = value; } public static void main(String[] args) throws InterruptedException{ Test a = new Test("1","","1"); Test b = new Test("1","","2"); Test c = new Test("3","","3"); Test d = new Test("4","","4"); System.out.println("begin:"+(System.currentTimeMillis()/1000)); a.start(); b.start(); c.start(); d.start(); } public void run(){ testDo.doSome(key, value); } } class TestDo { private TestDo() {} private static TestDo _instance = new TestDo(); public static TestDo getInstance() { return _instance; } /** * CopyOnWrite 解决了多个线程同一时间进行迭代和添加 */ private CopyOnWriteArrayList arrayList=new CopyOnWriteArrayList(); public void doSome(Object key, String value) { Object o=key; if(!arrayList.contains(o)){ arrayList.add(o); }else{ for(Iterator iterator=arrayList.iterator();iterator.hasNext();){ Object oo=iterator.next(); if (o.equals(oo)){ o=oo; break; } } } synchronized (o) // 以大括号内的是需要局部同步的代码，不能改动! { try { Thread.sleep(1000); System.out.println(key+":"+value + ":" + (System.currentTimeMillis() / 1000)); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
注：张孝详老师多线程中问题及处理方法
