详解一道京东面试题
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多线程并发执行?线程之间通信?
这是我偶尔听到我同事做面试官时问的一道题,感觉很有意思,发出来大家和大家讨论下
面试题目描述
现在呢,我们有三个接口,就叫他A,B,C吧,这三个接口都是查询某个人征信信息的,必须同时返回true,我们才认为这个人的征信合格,如果其中某一个返回false的话,就表明这个人的征信不合格,如果是你,你会怎么设计怎么写这个代码呢?
第一次思考
首先,一定是并发执行,假如说A接口执行3秒,B接口执行5秒,C接口执行8秒的话
- 串行执行: 3+5+8 = 16秒
-
并发执行: 8=8秒
(时间最久的那个接口执行的时间就是这三个接口的执行总时间)
熟悉的感觉,多线程执行任务,我在第二章文章实战!xhJaver竟然用线程池优化了。。。有提过怎么写,感兴趣的读者可以回去看一下,不过我在这里再写一下,话不多说来看下代码
并发代码
建议用PC端查看,所有代码都可直接复制运行,代码中重要的点都有详细注释
- 首先,我们先定义这三个接口
public class DoService {
//设置A B C接口的返回值,b接口设置的是false
private static Boolean flagA = true;
private static Boolean flagB = false;
private static Boolean flagC = true;
public static boolean A(){
long start = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(3000L);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("a被打断 耗时" + (System.currentTimeMillis() - start));
e.printStackTrace();
}
System.out.println("a耗时 "+(System.currentTimeMillis() - start));
return flagA;
}
public static boolean B() {
long start = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(5000L);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("b被打断 耗时" + (System.currentTimeMillis() - start));
e.printStackTrace();
}
System.out.println("b耗时 "+(System.currentTimeMillis() - start));
return flagB;
}
public static boolean C() {
long start = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(8000L);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("c被打断 耗时" + (System.currentTimeMillis() - start));
e.printStackTrace();
}
System.out.println("c耗时 "+(System.currentTimeMillis() - start));
return flagC;
}
}
- 其次 我们先创造一个Task 任务类
public class Task implements Callable<Boolean> {
private String taskName;
private Integer i;
public Task(String taskName,int i){
this.taskName =taskName;
this.i = i;
}
@Override
public Boolean call() throws Exception {
// 标记 返回值,代表这个接口是否执行成功
Boolean flag = false;
//记录接口名字
String serviceName = null;
//根据i的值来判断调用哪个接口
if (i==1){
flag = DoService.A();
serviceName="A";
}
if (i==2){
flag = DoService.B();
serviceName="B";
}
if (i==3){
flag = DoService.C();
serviceName="C";
}
System.out.println("当前线程是: "+Thread.currentThread().getName()+"正在处理的任务是: "+this.taskName+"调用的接口是: "+serviceName);
return flag;
}
}
- 最后,我们定义一个测试类
class Test {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
//创建一个包含三个线程的线程池
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
//事先准备好储存结果的list集合
List< Future<Boolean> > list = new ArrayList<>();
//开始计时
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i=1;i<4;i++){
Task task = new Task("任务"+i,i);
//将每个任务提交到线程池中,并且得到这个线程的执行结果
Future<Boolean> result = executorService.submit(task);
list.add(result);
}
//记得把线程池关闭
executorService.shutdown();
//定义一个变量 0
int count = 0;
System.out.println("等待处理结果。。。");
for (int i=0;i<list.size();i++){
Future<Boolean> result = list.get(i);
//得到处理的结果 线程阻塞,如果线程没有处理完就一直阻塞
Boolean flag = result.get();
//如果这个接口返回true,那么count就++
if (flag){
count++;
}
}
System.out.println("线程池+结果处理时间:"+ (System.currentTimeMillis() - start));
//如果count数量为3,那么三个就都为true,代表这个人征信没问题
if (count==3){
System.out.println("合格");
}else {//否则,就是有问题
System.out.println("不合格");
}
}
}
- 我们看下输出结果
等待处理结果。。。
a耗时 3000
当前线程是: pool-1-thread-1正在处理的任务是: 任务1调用的接口是: A
b耗时 5000
当前线程是: pool-1-thread-2正在处理的任务是: 任务2调用的接口是: B
c耗时 8000
当前线程是: pool-1-thread-3正在处理的任务是: 任务3调用的接口是: C
线程池+结果处理时间:8008
不合格
- 我们运行的时候会发现,它的输出结果的顺序如下1 2 3 4 5
我们图中的2,3,4是再线程池内开了三个线程执行的,他们之间相隔一段时间才出现的,因为每个接口都有执行时间
程序运行后,“标记2”是3秒后出现,“标记三”是5秒后出现,“标记4”是8秒后出现
其实4和5相差时间很短,几乎是同时出现的,因为4执行完了就是主线程继续执行了
线程池+结果处理的时间一共是8秒,而每个接口分别执行的时间是3秒,5秒,8秒,达到了我们所说的,多线程处理多个接口,总共耗时时间是耗时最长的接口的时间
和京东面试官探讨
波哥说(我爱叫他波哥,东北人,说话则逗,幽默的人简直就是人间瑰宝,其实我也蛮有趣的,就是没人发现),你这程序不行啊,有个缺点,假如说,你这个A接口,耗时三秒,他返回了false,那么你另外两个线程也不用执行了,这个人的征信已经不合格了,你需要判断下,如果某一个线程执行的任务返回了false,那么就及时中断其他两个线程
灵光乍现
上一次的代码已经实现了多线程执行任务,可是这线程间通信怎么办呢?怎么才能根据一个线程的执行结果而打断其他线程呢?我想到了以下几点
-
共享变量
public static volatile boolean end = true;
- 这个共享变量就代表是否结束三个线程的执行
如果为true的话,代表结束,false的话代表不结束线程执行
- 这个共享变量就代表是否结束三个线程的执行
-
计数器
public static AtomicInteger count =new AtomicInteger(0);
- 每当每个线程执行完的话,如果返回true,计数器就+1,当计数器变为3的时候,就代表这个人征信没问题
-
中断方法
interrupt()
- 我们会单独开个线程一直循环检测这个变量,当检测到为true的时候,就会调用中断方法中断这三个线程
-
阻塞线程
countDownLatch
- 我们程序往下执行需要获取结果,获取不到这个结果的话,就要一直等着。我们可以用这个线程阻塞的工具,一开始给他设置数量为1,当满足继续向下执行的条件时,调用
countDownLatch.countDown();
,在主线程那里countDownLatch.await();
一下这样当检测到数量为0的时候,主线程那里就继续往下执行了,话不多说,来看代码
- 我们程序往下执行需要获取结果,获取不到这个结果的话,就要一直等着。我们可以用这个线程阻塞的工具,一开始给他设置数量为1,当满足继续向下执行的条件时,调用
代码优化
建议用PC端查看,所有代码都可直接复制运行,代码中重要的点都有详细注释
- 首先,还是创建接口
public class DoService {
private static Boolean flagA = true;
private static Boolean flagB = false;
private static Boolean flagC = true;
public static boolean A(){
long start = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(3000L);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("a被打断 耗时" + (System.currentTimeMillis() - start));
e.printStackTrace();
}
System.out.println("a耗时 "+(System.currentTimeMillis() - start));
return flagA;
}
public static boolean B() {
long start = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(5000L);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("b被打断 耗时" + (System.currentTimeMillis() - start));
e.printStackTrace();
}
System.out.println("b耗时 "+(System.currentTimeMillis() - start));
return flagB;
}
public static boolean C() {
long start = System.currentTimeMillis();
try {
Thread.sleep(8000L);
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println("c被打断 耗时" + (System.currentTimeMillis() - start));
e.printStackTrace();
}
System.out.println("c耗时 "+(System.currentTimeMillis() - start));
return flagC;
}
}
- 创建任务
public class Task implements Runnable {
private String name ;
public Task( String name){
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
boolean flag = false;
String serviceName = null;
if(this.name.equals("A")){
serviceName = "A";
flag = DoService.A();
}
if(this.name.equals("B")){
serviceName = "B";
flag = DoService.B();
}
if(this.name.equals("C")){
serviceName = "C";
flag = DoService.C();
}
//如果有一个为false
if (!flag){
//就把共享标志位置为false
Test.end = false;
}else {
//计数器加一,到三的话就是三个都为true
Test.count.incrementAndGet();
}
System.out.println("当前线程是: "+Thread.currentThread().getName()+"正在处理的任务是: "+this.name+"调用的接口是: "+serviceName);
}
}
- 创建测试类
class Test {
//设置countDownLatch 里面计数为1,
// 只调用一次countDownLatch.countDown就可以继续执行 countDownLatch.await();
//后面的代码了,接触阻塞
public static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
//默认都为true,有一个线程为false了,那么就变为false
public static volatile boolean end = true;
//计数器,数字变为3的时候代表三个接口都返回true,线程安全的原子类
public static AtomicInteger count =new AtomicInteger(0);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
long start = System.currentTimeMillis();
//创建三个任务,分被调用A B C 接口
Task taskA = new Task("A");
Task taskB = new Task("B");
Task taskC = new Task("C");
//创建三个线程
Thread tA = new Thread(taskA);
Thread tB = new Thread(taskB);
Thread tC = new Thread(taskC);
//开启三个线程
tA.start();
tB.start();
tC.start();
//在开启一个线程,这个线程就是单独循环扫描这个共享变量的
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//此线程一直循环判断这个结束变量,如果为false的话,就代表有一个接口返回false,跳出,重点其他线程
while (true){
if (!end ){
//当这个共享变量为false时i表示,其他线程可以中断了,所以就打断他们执行
tA.interrupt();
tB.interrupt();
tC.interrupt();
//如果某个线程被打断的话,就表明不合格
System.out.println("不合格");
//countDownLatch 计数器减一
countDownLatch.countDown();
break;
}
if (Test.count.get()==3){
System.out.println("合格");
//countDownLatch 计数器减一
countDownLatch.countDown();
break;
}
}
}
}).start();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"主线程开始挂起");
//阻塞主线程继续执行,等待其他线程计算完结果在执行下去,countDownLatch中的计数为0时,就可以继续执行下去
countDownLatch.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 主线获得结果后继续执行"+(System.currentTimeMillis() - start));
}
}
- 我们看下输出结果
main主线程开始挂起
a耗时 3024
当前线程是: Thread-0正在处理的任务是: A调用的接口是: A
b耗时 5000
当前线程是: Thread-1正在处理的任务是: B调用的接口是: B
c被打断 耗时5001
不合格
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted
at java.lang.Thread.sleep(Native Method)
at com.xhj.concurrent.executor_05._02.DoService.C(DoService.java:41)
at com.xhj.concurrent.executor_05._02.Task.run(Task.java:30)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
c耗时 5003
当前线程是: Thread-2正在处理的任务是: C调用的接口是: C
main 主线获得结果后继续执行5014
-
我们运行的时候会发现
由图可见,我们首先就把主线程挂起,等待其他四个线程的处理结果,三个线程分别处理那三个接口,另外一个线程循环遍历那个共享变量,当检测到为false时,及时打断其他线程,这样的话,就解决了上面的那个问题
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