Java多线程通信:交替打印ABAB实例

Java多线程通信:交替打印ABAB实例是一个经典的多线程通信问题。在这个问题中，需要用到两个线程分别交替输出字符A和字符B，输出ABABAB...这样的交替序列。

下面，我将一步一步讲解如何实现这个问题。

问题描述

在这个问题中，我们需要使用两个线程分别交替打印字符A和字符B，输出ABABAB...这样的交替序列。

解决方案

为了实现这个问题，我们需要使用两个线程分别打印字符A和字符B。当一个线程打印完它的字符后，需要通知另一个线程开始打印另一个字符。具体步骤如下：

1. 定义两个线程A和B，分别打印字符A和字符B。
2. 使用一个布尔变量来表示当前应该打印字符A还是字符B。如果该变量为true，则线程A打印字符A；否则线程B打印字符B。
3. 使用一个锁来保证线程间的顺序。在每个线程打印完它的字符后，需要释放锁并通知另一个线程获取锁并开始打印另一个字符。

下面是这个问题的Java代码实现：

public class AlternatePrinting {

    private static final Object lock = new Object();
    private static boolean printA = true;

    public static void main(String[] args) {
        Thread threadA = new Thread(new PrintA());
        Thread threadB = new Thread(new PrintB());

        threadA.start();
        threadB.start();
    }

    static class PrintA implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            for(int i=0; i<10; i++) {
                synchronized (lock) {
                    while(!printA) {
                        try {
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.print("A");
                    printA = false;
                    lock.notify();
                }
            }
        }
    }

    static class PrintB implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            for(int i=0; i<10; i++) {
                synchronized (lock) {
                    while(printA) {
                        try {
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.print("B");
                    printA = true;
                    lock.notify();
                }
            }
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用了一个静态布尔变量printA来表示当前应该打印字符A还是字符B。我们使用了一个锁lock来保证线程间的顺序，以及一个wait-notify机制来实现线程的互斥和通信。

当其中的一个线程获取到锁时，会进入一个while循环来判断当前是否可以打印该线程对应的字符。如果不能打印，该线程就会释放锁并等待，直到另一个线程打印完后通知它重新获取锁并开始打印另一个字符。

示例说明

下面是两个示例，分别是控制交替打印的顺序和打印的数量。

控制交替打印的顺序

有时候我们需要控制交替打印的顺序，比如让线程B先打印字符B，然后再让线程A打印字符A。这时，我们可以修改上面的代码，在main方法中先启动线程B，再启动线程A，如下所示：

public class AlternatePrinting {

    //...

    public static void main(String[] args) {
        Thread threadA = new Thread(new PrintA());
        Thread threadB = new Thread(new PrintB());

        threadB.start();
        threadA.start();
    }

    //...
}

这样一来，线程B会先获取锁并打印字符B，然后释放锁并通知线程A获取锁并开始打印字符A，以此类推。

控制打印的数量

有时候我们需要控制打印的数量，比如让每个线程分别打印5次字符A或字符B。这时，我们可以在每个线程的run方法中增加一个计数器，如下所示：

public class AlternatePrinting {

    //...

    static class PrintA implements Runnable {
        int count = 0;

        @Override
        public void run() {
            while(count < 5) {
                synchronized (lock) {
                    while(!printA) {
                        try {
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.print("A");
                    printA = false;
                    count++;
                    lock.notify();
                }
            }
        }
    }

    static class PrintB implements Runnable {
        int count = 0;

        @Override
        public void run() {
            while(count < 5) {
                synchronized (lock) {
                    while(printA) {
                        try {
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.print("B");
                    printA = true;
                    count++;
                    lock.notify();
                }
            }
        }
    }

    //...
}

在这个修改后的代码中，我们使用了一个计数器count来表示每个线程打印的数量。在每个线程的run方法中，增加了一个while循环来控制打印的数量，当计数器达到指定数量后，线程就会退出。