题目概述

这是一道2010年全国计算机软件能力认证考试(软考)中的题目，题目编号为28。本题考察的是程序员对于并发编程的掌握程度以及对于 Java 标准库的掌握程度。

题目详情

问题描述：请编写一个 Java 程序，使用 Java 标准库中的 Lock 和 Condition 实现两个线程之间的协作，使得两个线程交替打印出连续的整数序列，即一个线程打印出 1，另一个线程打印出 2，然后第一个线程再打印出 3，第二个线程再打印出 4，以此类推，直到打印到 100 为止。

要求：

1. 两个线程交替执行，一个打印奇数，一个打印偶数，直到打印到 100 为止。
2. 程序必须使用 Lock 和 Condition 实现线程协作，不能使用 synchronized 实现。
3. 打印出的奇数和偶数必须交替出现，即“1 2 3 4 5 ... 100”而不是“1 3 2 4 5 ... 100”。
4. 程序中需要考虑线程安全的问题，不能出现死锁、数据不一致等情况。

题目解析

Lock 和 Condition

Java 中的 Lock 是一个更加灵活、可扩展的互斥锁，可以代替 synchronized。Lock 需要手动加锁和释放锁，使用 Lock 可以获得更好的性能。与之相关的 Condition 是一种线程间通信的工具，可以实现线程之间的协作。

程序实现

程序实现的思路如下：

1. 使用 Lock 和 Condition 声明锁和条件；
2. 第一个线程负责打印奇数，第二个线程负责打印偶数；
3. 保证两个线程交替执行，如果当前线程不是该打印的线程，就让它等待；
4. 打印 100 个数后，结束线程。

程序代码如下：

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class PrintNumbers {
    public static void main(String[] args) {
        // 构造 Lock 和 Condition
        Lock lock = new ReentrantLock();
        Condition oddCondition = lock.newCondition();
        Condition evenCondition = lock.newCondition();

        // 第一个线程
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 1; i <= 100; i += 2) {
                    lock.lock();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
                    evenCondition.signal();  // 通知第二个线程
                    oddCondition.await();    // 等待第二个线程
                    lock.unlock();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        // 第二个线程
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 2; i <= 100; i += 2) {
                    lock.lock();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + i);
                    oddCondition.signal();   // 通知第一个线程
                    evenCondition.await();   // 等待第一个线程
                    lock.unlock();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });

        // 启动线程
        thread1.setName("Thread-1");
        thread2.setName("Thread-2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

以上就是这道题目的解析和实现过程。