算法-併發

生產者-消費者

Condition

BlockingQueue

LeetCode：1114. 按序打印

LeetCode：1114. 按序打印

三個不同的線程調用同一個對象中的三個不同的方法，要求必須按照 first() --> second() --> third() 的調用順序進行調用；
這道題有點類似於程序執行順序的編排，即：first() 方法先執行，調用對應線程的 run() 方法；然後second() 方法執行，調用對應線程的 run() 方法；最後 third() 方法執行，調用對應線程的 run() 方法；
全程只要求三個方法的調用順序必須爲 first() --> second() --> third()，並不要求線程的調用順序，因此這裏的三個線程實際爲干擾信息；這裏哪怕就是一個線程的執行體，但是保證 first() --> second() --> third() 的方法調用順序，程序的執行結果也是正確的。
因此只需要在 first()、second()、third() 三個方法間建立屏障，使程序的執行始終滿足如下順序即可：

1. first() 方法先執行，first() 方法執行完畢後，通知 second() 方法執行；
2. second() 方法等待 first() 方法執行完畢，在 first() 方法執行完畢後，開始執行 second() 方法，second() 方法執行完畢後，通知 third() 方法執行；
3. third() 方法等待 second() 方法執行完畢，在 second() 方法執行完畢後，開始執行 third() 方法，third() 方法執行完畢後，程序執行完成並退出；

[2]解法一：無鎖

利用 volatile 的可見性，設置並更新屏障值，並利用對應值來作爲各方法之間的屏障；
non_lock

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玩轉Leetcode多線程——JAVA線程協助工具類實戰

[3]解法二：同步-synchronized

使用 boolean 類型變量作爲 first() 與 second()、second() 與 third() 方法之間的屏障，通過在 synchronizd 加鎖的代碼中更新 boolean 類型變量來更新標誌量，通過 wait() 方法來使當前線程進入等待狀態，通過 notifyAll() 方法來喚醒所有正在等待中的線程繼續執行；整體的代碼執行流程可以歸納爲：加鎖 --> 等待 --> 執行 --> 置標誌 --> 通知，其中"加鎖"和"執行"爲必須步驟，其他步驟隨功能不同而可選；
synchronize

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構造執行屏障實現

[3]解法三：同步-Condition

使用 Condition 對象來作爲 first() 與 second()、second() 與 third() 方法之間的屏障，通過 Conditon 對象的 await()/signal() 方法來完成兩個線程之間狀態的同步
condition

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玩轉Leetcode多線程——JAVA線程協助工具類實戰

[1]解法四：CountDownLatch

使用 CountDownLatch 作爲 first() 與 second()、second() 與 third() 方法之間的屏障；設置 CountDownLatch 的 count 初始值爲 1，當一個方法執行完畢後，通過 countDown() 方法使 CountDownLatch 的 count 計數減 1，進而達到通知另一個方法執行的目的；通過 await() 方法等待 count 計數變爲 0，以此表示前置方法執行完畢，當前方法可以開始執行；
count_down_latch

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countDownLatch計數器解題詳細思路

[1]解法五：CyclicBarrier

使用 CyclicBarrier 作爲 first() 與 second()、second() 與 third() 之間的屏障；設置屏障的初始值爲2，await() 方法用於等待所有線程都到達屏障再執行
cyclic_barrier

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玩轉Leetcode多線程——JAVA線程協助工具類實戰

[2]解法六：Semaphore

使用 Semaphore 作爲 first() 與 second()、second() 與 third() 之間的屏障；這裏使用了 Semaphore 的一個特殊用法：Semaphore(0)，這種情況下，只有先 release，才能 acquire，很適合作爲方法見的屏障
semaphore

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玩轉Leetcode多線程——JAVA線程協助工具類實戰

[2]解法七：AtomicInteger

使用 AtomicInteger 作爲 first() 與 second()、second() 與 third() 方法之間的屏障，通過 incrementAndGet() 方法來更新屏障值，通過 get() 方法來獲取屏障值並做出對應處理；
atomic_integer

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按序打印

LeetCode：1115. 交替打印FooBar

LeetCode：1115. 交替打印FooBar

解法一：[1]無鎖

無鎖的情況下，主要使用 volatile 關鍵字保證線程的可見性；
設計一個使用 volatile 修飾的變量 permitFoo：
當允許打印 Foo 時，將該變量設置爲 true，然後打印 Foo 並且更新該變量的狀態；
當允許打印 Bar 時，將該變量設置爲 false，然後打印 Bar 並且更新該變量的狀態；
non_lock

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玩轉Leetcode多線程——JAVA線程協助工具類實戰

解法二：[3]ReentrantLock

使用 ReentrantLock 構造可重入鎖、公平鎖，用於保證兩個線程間的狀態同步；

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玩轉Leetcode多線程——JAVA線程協助工具類實戰

解法三：[3]Semaphore

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玩轉Leetcode多線程——JAVA線程協助工具類實戰

解法四：[2]CyclicBarrier

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玩轉Leetcode多線程——JAVA線程協助工具類實戰

解法五：[2]Condition

Condition，不用於 synchronized 的另一種更高效的實現線程同步的方式；
condition

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利用ReentrantLock和Condition實現

解法六：[1]synchronizd

synchronized 通常與 Object 鎖配合使用；
設計一個變量 fooTurn，該變量用於標識是否可進行 Foo 的打印；
當允許打印 Foo 時，進行 Foo 的打印，更新 fooTurn 的狀態並通知其他線程繼續執行；
當允許打印 Bar 時，進行 Bar 的打印，更新 fooTurn 的狀態並通知其他線程繼續執行；
synchronized

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java用synchronized關鍵字寫和用Boolean判斷+完整測試代碼 --交替打印foobar

解法七：[1]阻塞隊列

交替打印 Foo 與 Bar 的線程模型，實際上符合生產者-消費者的線程模型，因此可以使用阻塞隊列來實現；
設計一個容量爲 1 的阻塞隊列，向阻塞隊列中添加一個元素，然後進行 Foo 的打印，然後再次向阻塞隊列中添加元素，此時當前線程則會阻塞，必須等待另一個線程從隊列中取出元素；同理，從隊列中取出一個元素，然後打印 Bar，然後再次從阻塞隊列中取出元素，此時當前線程會被阻塞，必須等待另一個線程向阻塞隊列中添加元素；
blockingqueue

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Java 使用阻塞隊列來控制

LeetCode：1116. 打印零與奇偶數

解法一：Semaphore

使用信號量在三個線程之間建立屏障。
當輸出0的線程獲取信號量後，進行0的輸出，然後判斷下一個將要進行輸出的數字；
	若爲奇數，則釋放輸出奇數的信號量，輸出奇數的線程獲取信號量，進行輸出，然後釋放輸出0的信號量；
	若爲偶數，則釋放輸出偶數的信號量，輸出偶數的線程獲取信號量，進行輸出，然後釋放輸出0的信號量；

參考代碼：

解法二：Lock

解法三：synchronized

解法四：無鎖

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JAVA併發工具類大練兵

LeetCode：1195. 交替打印字符串

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