1115：交替打印FooBar

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原文链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/81626432

本文探讨了并发编程中的经典问题——FooBar问题。通过使用锁和条件变量，我们设计了一个解决方案，确保两个线程交替调用foo()和bar()方法，输出'foobar' n次。示例代码展示了如何在Java中实现这一目标。

题目描述：
我们提供一个类：

class FooBar {
public void foo() {
for (int i = 0; i < n; i++) {
print(“foo”);
}
}

public void bar() {
for (int i = 0; i < n; i++) {
print(“bar”);
}
}
}

两个不同的线程将会共用一个 FooBar 实例。其中一个线程将会调用 foo() 方法，另一个线程将会调用 bar() 方法。

请设计修改程序，以确保 “foobar” 被输出 n 次。

示例 1:

输入: n = 1
输出: “foobar”
解释: 这里有两个线程被异步启动。其中一个调用 foo() 方法, 另一个调用 bar() 方法，“foobar” 将被输出一次。

示例 2:

输入: n = 2
输出: “foobarfoobar”
解释: “foobar” 将被输出两次。

 class FooBar {
 private int n;
 public FooBar(int n) {
    this.n = n;
}

public void foo(Runnable printFoo) throws InterruptedException {
    
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        
    	// printFoo.run() outputs "foo". Do not change or remove this line.
    	printFoo.run();
    }
}

public void bar(Runnable printBar) throws InterruptedException {
    
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        
        // printBar.run() outputs "bar". Do not change or remove this line.
    	printBar.run();
    }
}
}

方案选择：用锁synchronized

class FooBar {
    private int n;

    private Object lock = new Object();
    volatile boolean permitFoo = true;
    
    public FooBar(int n) {
        this.n = n;
    }

    public void foo(Runnable printFoo) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // printFoo.run() outputs "foo". Do not change or remove this line.
            synchronized (lock) {
                while (!permitFoo) {
                    lock.wait();//释放锁
                }
                permitFoo=false;
                printFoo.run();
                lock.notifyAll();
            }
        }
    }

    public void bar(Runnable printBar) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // printBar.run() outputs "bar". Do not change or remove this line.
            synchronized (lock) {
                while (permitFoo) {
                    lock.wait();//释放锁
                }
                printBar.run();
                permitFoo=true;
                lock.notifyAll();
            }
        }
    }
}

测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 20;
        FooBar  fooBar = new FooBar(n);

            Thread t1 = new Thread(() -> {
                try {
                    fooBar.foo(() -> {
                        System.out.print("foo");
                    });
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            Thread t2 = new Thread(() -> {
                try {
                    fooBar.bar(() -> {
                        System.out.println("bar");
                    });
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            t1.start();
            t2.start();
    }
}