leetcode
leetcode 1051 ~ 1100
按序打印

按序打印

难度:

标签:

题目描述

代码结果

运行时间: 27 ms, 内存: 16.4 MB


// Java Stream doesn't directly support synchronization primitives
// and concurrent thread execution control. Therefore, Java Stream
// is not suitable for this problem, as it requires synchronization
// between multiple threads.
// However, similar behavior can be achieved using CompletableFuture
// and async methods, but it would not be idiomatic or recommended.

// No applicable solution using Java Stream for this problem.

解释

方法:

题解使用了两个锁(Lock)来控制方法执行的顺序。初始时,两个锁都被获取(锁定状态),确保 'second' 和 'third' 方法在 'first' 和 'second' 方法之后执行。在 'first' 方法结束时释放第一个锁,允许 'second' 方法执行;'second' 方法执行后释放第二个锁,允许 'third' 方法执行。这样通过锁的控制,保证了方法按照 'first', 'second', 'third' 的顺序执行。

时间复杂度:

O(1)

空间复杂度:

O(1)

代码细节讲解

🦆
在类的构造方法中初始化并立刻获取锁的做法是否会有资源浪费或引发死锁的风险?
在这种情况下,初始化并立即获取锁不会引发资源浪费或死锁风险,因为锁的获取和释放都是有序且明确的。每个锁都被用于控制特定的执行顺序,只有在前一个任务完成后才会释放,这样的设计确保了执行流程的顺序性,没有未解的依赖或循环等待,因此不会导致死锁。虽然在任务运行前这些锁被持续占用,但考虑到它们是为了同步特定的线程操作而设计的,这种占用是必要的,不构成资源浪费。
🦆
题解中描述的锁的操作顺序如何确保线程的正确执行顺序,尤其在多核处理器或多线程环境中?
锁的操作顺序通过控制锁的获取和释放来确保线程的正确执行顺序。具体地,'first'方法结束时释放第一个锁,这样只有在第一个锁被释放后,'second'方法才能通过获取该锁来执行。同样,'second'方法结束时释放第二个锁,只有这个锁被释放后,'third'方法才能执行。这种机制确保了即使在多核处理器或多线程环境中,执行顺序也总是'first', 'second', 'third'。锁提供了一个强制的同步机制,防止了并发执行和竞态条件。
🦆
释放锁操作放在打印方法之后,是否存在执行顺序风险,即可能在打印完成前另一个线程开始执行?
根据题解的代码,锁的释放是在打印方法之后进行的。这确保了打印操作在锁释放前完全完成,因此不会有其他线程在当前打印操作完成前开始执行其对应的打印操作。这种设计确保了操作的原子性和顺序性,没有执行顺序风险。
🦆
在实际的多线程应用中,这种锁的使用方式是否最优,还是有其他同步机制(如条件变量、信号量等)可能更适合这种场景?
虽然使用锁是解决这个问题的一种直接方法,但它可能不是最优解,因为锁通常涉及较重的资源竞争和管理开销。在这种特定场景下,使用条件变量或信号量可能更合适。例如,使用条件变量可以允许更灵活的线程间通信,而信号量可以限制对某一资源的访问,这两者都可能提供更优的性能和资源管理。具体选择哪种机制,还需要根据问题的具体需求和环境来定。

相关问题

交替打印 FooBar

给你一个类:

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:

  • 线程 A 将会调用 foo() 方法,而
  • 线程 B 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。

 

提示:

  • 1 <= n <= 1000