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异步线程经典问题之烧水泡茶

场景

阅读华罗庚《统筹方法》,给出烧水泡茶的多线程解决方案,提示

参考图二,用两个线程(两个人协作)模拟烧水泡茶过程

文中办法乙、丙都相当于任务串行

而图一相当于启动了 4 个线程,有点浪费

用 sleep(n) 模拟洗茶壶、洗水壶等耗费的时间

附:华罗庚《统筹方法》

统筹方法,是一种安排工作进程的数学方法。它的实用范围极广泛,在企业管理和基本建设中,以及关系复杂的科研项目的组织与管理中,都可以应用。

怎样应用呢?主要是把工序安排好。

比如,想泡壶茶喝。当时的情况是:开水没有;水壶要洗,茶壶、茶杯要洗;火已生了,茶叶也有了。怎么办?

办法甲:洗好水壶,灌上凉水,放在火上;在等待水开的时间里,洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶;等水开了,泡茶喝。

办法乙:先做好一些准备工作,洗水壶,洗茶壶茶杯,拿茶叶;一切就绪,灌水烧水;坐待水开了,泡茶喝。

办法丙:洗净水壶,灌上凉水,放在火上,坐待水开;水开了之后,急急忙忙找茶叶,洗茶壶茶杯,泡茶喝。

哪一种办法省时间?我们能一眼看出,第一种办法好,后两种办法都窝了工。

这是小事,但这是引子,可以引出生产管理等方面有用的方法来。

水壶不洗,不能烧开水,因而洗水壶是烧开水的前提。没开水、没茶叶、不洗茶壶茶杯,就不能泡茶,因而这些又是泡茶的前提。它们的相互关系,可以用下边的箭头图来表示:

从这个图上可以一眼看出,办法甲总共要16分钟(而办法乙、丙需要20分钟)。如果要缩短工时、提高工作 效率,应当主要抓烧开水这个环节,而不是抓拿茶叶等环节。同时,洗茶壶茶杯、拿茶叶总共不过4分钟,大可利用“等水开”的时间来做。

是的,这好像是废话,卑之无甚高论。有如走路要用两条腿走,吃饭要一口一口吃,这些道理谁都懂得。但稍有变化,临事而迷的情况,常常是存在的。在近代工业的错综复杂的工艺过程中,往往就不是像泡茶喝这么简单了。任务多了,几百几千,甚至有好几万个任务。关系多了,错综复杂,千头万绪,往往出现“万事俱备,只欠东风”的情况。由于一两个零件没完成,耽误了一台复杂机器的出厂时间。或往往因为抓的不是关 键,连夜三班,急急忙忙,完成这一环节之后,还得等待旁的环节才能装配。

洗茶壶,洗茶杯,拿茶叶,或先或后,关系不大,而且同是一个人的活儿,因而可以合并成为:

看来这是“小题大做”,但在工作环节太多的时候,这样做就非常必要了。

这里讲的主要是时间方面的事,但在具体生产实践中,还有其他方面的许多事。这种方法虽然不一定能直接解决所有问题,但是,我们利用这种方法来考虑问题,也是不无裨益的。

异步线程经典问题之烧水泡茶_线程调度

异步线程经典问题之烧水泡茶_异步线程_02

代码实现:

解法一 使用join:

public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("洗水壶");
            sleep(1);
            log.debug("烧开水");
            sleep(5);
        },"老王");

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            log.debug("洗茶壶");
            sleep(1);
            log.debug("洗茶杯");
            sleep(2);
            log.debug("拿茶叶");
            sleep(1);
            try {
                t1.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            log.debug("泡茶");
        },"小王");

        t1.start();
        t2.start();
    }

解法1 的缺陷:
  • 上面模拟的是小王等老王的水烧开了,小王泡茶,如果反过来要实现老王等小王的茶叶拿来了,老王泡茶呢?代码最好能适应两种情况
  • 上面的两个线程其实是各执行各的,如果要模拟老王把水壶交给小王泡茶,或模拟小王把茶叶交给老王泡茶呢

大家可以思考一下,如何解决解法1的缺陷。后续会更新其他解法。

see you again!

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