题目描述
现在有两种线程，氢 oxygen 和氧 hydrogen，你的目标是组织这两种线程来产生水分子。
存在一个屏障（barrier）使得每个线程必须等候直到一个完整水分子能够被产生出来。
氢和氧线程会被分别给予 releaseHydrogen 和 releaseOxygen 方法来允许它们突破屏障。
这些线程应该三三成组突破屏障并能立即组合产生一个水分子。
你必须保证产生一个水分子所需线程的结合必须发生在下一个水分子产生之前。
换句话说:
- 如果一个氧线程到达屏障时没有氢线程到达，它必须等候直到两个氢线程到达。
- 如果一个氢线程到达屏障时没有其它线程到达，它必须等候直到一个氧线程和另一个氢线程到达。
书写满足这些限制条件的氢、氧线程同步代码。
示例 1:
输入: "HOH"
输出: "HHO"
解释: "HOH" 和 "OHH" 依然都是有效解。
示例 2:
输入: "OOHHHH"
输出: "HHOHHO"
解释: "HOHHHO", "OHHHHO", "HHOHOH", "HOHHOH", "OHHHOH", "HHOOHH", "HOHOHH" 和 "OHHOHH" 依然都是有效解。
限制条件:
- 输入字符串的总长将会是 3n, 1 ≤ n ≤ 50；
- 输入字符串中的 “H” 总数将会是 2n；
- 输入字符串中的 “O” 总数将会是 n。
分析
题目描述中很明显的指出了屏障，在1114题：按序打印中我们指出了CyclicBarrier（栅栏），可以在多个线程同一状态后才开始执行，而且对线程的执行顺序也没有要求。因此很清晰了，使用CyclicBarrier 来控制两个H线程和一个O线程就绪后，就开始执行。但是有个问题是两个H线程怎么判断就绪了，还有一个0线程，这个貌似是控制了线程的数量，因此我们又需要借助Semaphore(信号量)来帮我们控制好线程的数量了，一个信号量控制H线程，一个信号量控制O线程。
代码实现
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.Semaphore;
class H2O {
private Semaphore semaphoreH = new Semaphore(2);
private Semaphore semaphore0 = new Semaphore(1);
private CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);
public H2O() {
}
public void hydrogen(Runnable releaseHydrogen) throws InterruptedException {
semaphoreH.acquire();
try {
cyclicBarrier.await();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
// releaseHydrogen.run() outputs "H". Do not change or remove this line.
releaseHydrogen.run();
semaphoreH.release();
}
public void oxygen(Runnable releaseOxygen) throws InterruptedException {
semaphore0.acquire();
try {
cyclicBarrier.await();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
// releaseOxygen.run() outputs "H". Do not change or remove this line.
releaseOxygen.run();
semaphore0.release();
}
}
总结
本文介绍了CyclicBarrier和Semaphore的结合使用场景，在限制数量时，我们需要想到Semaphore,在强调临界点时，应该想到CyclicBarrier
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