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编程题:猴子分桃—面向对象版

互联网 diligentman 6天前 7次浏览

题目

猴子分桃:3只猴子抢着分100只桃子,每只抢到的猴子分去剩余桃子的一半。使用多线程模拟这一过程。

分析

面向对象就是抽取模型:

第一个是猴子很简单,它有桃子数量的属性和抢桃的行为;

第二个,表面上是桃子,但其实是一堆桃子,这里我们建模为桃篮子,它有桃子数量的属性和减少一半的行为。

编码

首先定义猴子。

为了方便跟踪抢的过程我们加了一个名称属性,并且重写toString方法。

在抢桃行为里我们把桃篮子传递进去,然后不断地拿走一半加到自己的数量里,直到无桃可抢,为了更加现实我们在每次抢了之后等待1秒钟。。

用多线程模拟,那就让猴子继承线程类。

/**
 * 猴子
 */
public class Monkey extends Thread {

    /** 猴子名称 */
    private String name;

    /** 桃子数量 */
    private int peachNum;

    public Monkey(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 抢桃
     *
     * @param peachBasket 桃篮子
     */
    public void snatchPeach(PeachBasket peachBasket) {
        for (;;) {
            int half = peachBasket.reduceByHalf();
            if (half == 0) {
                break;
            }
            System.out.printf("%s抢到了%s个桃子!%n", name, half);
            peachNum += half;
            // 等待一秒
            LockSupport.parkNanos(TimeUnit.SECONDS.toNanos(1));
        }
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Monkey{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", peachNum=" + peachNum +
                '}';
    }
}

然后定义桃篮子。

构造时传入桃子数量。

减少一半注意线程安全和剩余奇数的情况。

/**
 * 桃篮子
 */
public class PeachBasket {

    /** 桃子数量 */
    private int peachNum;

    public PeachBasket(int peachNum) {
        this.peachNum = peachNum;
    }

    /**
     * 减少一半
     *
     * @return 被分走的数量
     */
    public synchronized int reduceByHalf() {
        if (peachNum == 1) {
            peachNum = 0;
            return 1;
        } else if (peachNum > 1) {
            int half = peachNum / 2;
            peachNum -= half;
            return half;
        }
        return 0;
    }
}

最后我们模拟这个过程

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 桃篮子
        PeachBasket peachBasket = new PeachBasket(100);
        Monkey[] monkeys = new Monkey[3];
        // 只是为了等待抢完输出结果
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(monkeys.length);
        for (int i = 0; i < monkeys.length; i++) {
            // 创建猴子,设置线程运行时执行抢桃子的方法
            monkeys[i] = new Monkey("猴子" + (i + 1)) {
                @Override
                public void run() {
                    this.snatchPeach(peachBasket);
                    countDownLatch.countDown();
                }
            };
        }
        // 线程启动
        Arrays.stream(monkeys).forEach(Thread::start);
        countDownLatch.await();
        // 输出结果
        Arrays.stream(monkeys).forEach(System.out::println);
    }
}

运行后控制台打印如下:

猴子1抢到了50个桃子!
猴子3抢到了12个桃子!
猴子2抢到了25个桃子!
猴子3抢到了6个桃子!
猴子1抢到了3个桃子!
猴子2抢到了2个桃子!
猴子3抢到了1个桃子!
猴子1抢到了1个桃子!
Monkey{name=’猴子1′, peachNum=54}
Monkey{name=’猴子2′, peachNum=27}
Monkey{name=’猴子3′, peachNum=19}

{{o.name}}


{{m.name}}


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