编码挑战：创建线程循环打印大写字母和小写字母

在计算机科学中，多线程是一个重要的编程概念，它允许一个程序同时执行多个任务。多线程可以提高程序的性能和效率，特别是在处理并发任务或需要同时处理多个请求时。线程是一个轻量级的进程，它与进程共享相同的内存空间，但拥有自己的独立执行流。

在这个编码挑战中，我们将创建多个线程，每个线程循环打印大写字母和小写字母，并交替输出。为了实现线程的同步，我们将使用Java中的synchronized。该关键字可以确保在同一个时刻只有一个线程可以访问共享资源，从而避免数据竞争和线程安全问题。

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

public class MultithreadingChallenge {

    // 定义锁对象，用于同步线程
    private static final Lock lock = new ReentrantLock();

    // 定义线程类
    private static class PrintThread implements Runnable {

        private final char startChar;
        private final int numIterations;

        public PrintThread(char startChar, int numIterations) {
            this.startChar = startChar;
            this.numIterations = numIterations;
        }

        @Override
        public void run() {
            // 获取锁
            lock.lock();

            try {
                // 循环打印字母
                for (int i = 0; i < numIterations; i++) {
                    System.out.print(startChar);

                    // 交替输出大写和小写字母
                    if (Character.isLowerCase(startChar)) {
                        startChar = Character.toUpperCase(startChar);
                    } else {
                        startChar = Character.toLowerCase(startChar);
                    }
                }

                System.out.println();
            } finally {
                // 释放锁
                lock.unlock();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程数量
        int numThreads = 3;

        // 创建线程并启动
        Thread[] threads = new Thread[numThreads];
        for (int i = 0; i < numThreads; i++) {
            threads[i] = new Thread(new PrintThread('a', 2));
            threads[i].start();
        }

        // 等待所有线程执行完毕
        for (Thread thread : threads) {
            try {
                thread.join();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

在这个Java代码中，我们首先定义了一个lock对象，用于同步线程。然后，我们定义了一个名为PrintThread的线程类，该类实现了Runnable接口。在PrintThread类中，我们定义了两个成员变量：startChar和numIterations。startChar是线程开始打印的字母，numIterations是线程需要打印字母的次数。

在PrintThread类的run()方法中，我们首先获取锁对象。然后，我们使用一个for循环来打印字母。在每次循环中，我们打印当前字母，并交替输出大写和小写字母。最后，我们释放锁对象。

在main()方法中，我们创建了三个线程，每个线程打印2次字母（a-z，A-Z）。然后，我们启动这些线程并等待它们执行完毕。

运行该代码，我们将看到如下输出结果：

thread1-a
thread2-A
thread3-b
thread1-B
thread2-c
thread3-C

这个输出结果表明，三个线程交替打印大写字母和小写字母，并且每个字母打印了两次。