一文读懂：三个线程交替打印ABC100次背后的原理和实战解析

理解问题

在本文中，我们试图解决一个经典的多线程编程问题：使用三个线程交替打印ABC100次。这是一个看似简单，却蕴含着深刻原理的问题，它涉及到多线程之间的通信和同步。

解决方案

为了解决这个问题，我们将使用Java的notify()和wait()方法来实现线程之间的通信。notify()方法用于唤醒正在等待的线程，而wait()方法用于使当前线程进入等待状态。通过巧妙地使用这两个方法，我们可以实现三个线程交替打印ABC100次的效果。

代码示例

以下是一个使用notify()和wait()方法实现三个线程交替打印ABC100次的Java代码示例：

public class PrintABC {
    private static Object lock = new Object();
    private static int state = 0;

    public static void main(String[] args) {
        // 创建三个线程
        Thread threadA = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                synchronized (lock) {
                    while (state != 0) {
                        try {
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.print("A");
                    state = 1;
                    lock.notifyAll();
                }
            }
        });

        Thread threadB = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                synchronized (lock) {
                    while (state != 1) {
                        try {
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.print("B");
                    state = 2;
                    lock.notifyAll();
                }
            }
        });

        Thread threadC = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                synchronized (lock) {
                    while (state != 2) {
                        try {
                            lock.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    System.out.print("C");
                    state = 0;
                    lock.notifyAll();
                }
            }
        });

        // 启动三个线程
        threadA.start();
        threadB.start();
        threadC.start();
    }
}

原理剖析

在上面的代码示例中，我们使用了一个共享变量state来表示当前应该打印的字母。state的初始值为0，表示应该打印A。

三个线程分别负责打印A、B和C。每个线程都使用一个while循环来等待state变量的值与自己负责打印的字母相等。一旦state变量的值与自己负责打印的字母相等，线程就会打印出该字母并更新state变量的值，然后唤醒其他正在等待的线程。

这样，三个线程就可以交替打印ABC100次。

总结

在本文中，我们探讨了三个线程交替打印ABC100次的问题，并提供了一种使用notify()和wait()方法来实现此问题的解决方案。我们还对该解决方案的原理进行了深入的剖析，希望能够帮助您更好地理解多线程编程的精髓。