Связь между потоками в Java без блокировки

Question

Итак, чего я хочу добиться, так это двух потоков, выполняющих свою задачу по очереди. У меня изначально был только один вопрос;

1. Как я могу добиться, чтобы два потока по очереди выполняли свою задачу без использования блокировки? Причина, по которой я не хочу блокировку, заключается в том, что я чувствую себя глупо, использую блокировку, когда нет общего ресурса, к которому два потока пытаются получить доступ.

Поэтому я собирался сделать небольшой пример кода, а затем обнаружил, что не могу заставить его работать, даже с блокировками. Итак, мой второй вопрос: Как я могу заставить код работать как ожидалось? То, как я это вижу, должно работать, но это только я:)

1. Thread1 печатает сообщение
2. Thread1 сигнализирует, что Thread2 может напечатать сообщение
3. Thread2 печатает сообщение
4. Thread2 сигнализирует, что Thread1 может начать все сначала

---

public class App {

    Lock lock = new ReentrantLock();
    Condition cond1 = lock.newCondition();
    Condition cond2 = lock.newCondition();

    public App() {
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    while (true) {
                        lock.lock();
                        System.out.println("Thread 1");
                        cond2.signalAll();
                        cond1.await();
                        lock.unlock();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        });
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    while (true) {
                        lock.lock();
                        cond2.await();
                        System.out.println("           Thread 2");
                        cond1.signalAll();
                        lock.unlock();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        });
        thread2.start();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new App();
    }

}

Answer 1

(1) await() обычно используется в цикле; не делать это является признаком ошибки.

while( some condition not met )
    cond.await();

(2) unlock() должен быть в finally блок

(3) signal() только сигналы в данный момент ожидающих потоков; сигнал теряется, если нет ожидающего потока.

    lock.lock();
    cond.signal(); // lost
    cond.await();  // won't wake up

(4) нет ничего плохого в использовании старого доброго synchronized для простых случаев, подобных этому. На самом деле вы должны лучше понять это, прежде чем использовать более "продвинутые" вещи.

(5) решение:

    Lock lock = new ReentrantLock();
    Condition cond = lock.newCondition();
    int turn=1; // 1 or 2


    // thread1

            lock.lock();
            try
            {
                while (true)
                {
                    while(turn!=1)
                        cond.await();
                    System.out.println("Thread 1");
                    turn=2;
                    cond.signal();
                }
            }
            finally
            {
                lock.unlock();
            }

    // thread2
    // switch `1` and `2`

(6) кольцо нитей, каждый просыпается следующий

    int N = 9;
    Thread[] ring = new Thread[N];
    for(int i=0; i<N; i++)
    {
        final int ii = i+1;
        ring[i] = new Thread(()->
        {
            while(true)
            {
                LockSupport.park();   // suspend this thread
                System.out.printf("%"+ii+"d%n", ii);
                LockSupport.unpark(ring[ii%N]);  // wake up next thread
                // bug: spurious wakeup not handled 
            }
        });
    }

    for(Thread thread : ring)
        thread.start();

    LockSupport.unpark(ring[0]);  // wake up 1st thread

Answer 2

Вы можете использовать поток notify() и wait (): Oracle Documentation