} } }

    Java回顾之多线程

    添加时间:2013-5-5 点击量:

      第一篇:Java回顾之I/O


      第二篇:Java回顾之收集通信



      在这篇文章里,我们存眷多线程。多线程是一个错杂的话题,包含了很多内容,这篇文章首要存眷线程的根蒂根基属性、如何创建线程、线程的状况切换以及线程通信,我们把线程同步的话题留到下一篇文章中。


      线程是操纵体系运行的根蒂根基单位,它被封装在过程中,一个过程可以包含多个线程。即使我们不手动发明线程,过程也会有一个默认的线程在运行。


      对于JVM来说,编写一个单线程的法度去运行时,JVM中也是有至少两个线程在运行,一个是我们创建的法度,一个是垃圾收受接管。


      线程根蒂根基信息


      我们可以经由过程Thread.currentThread()办法获取当火线程的一些信息,并对其进行批改。


      我们来看以下代码:


    查看并批改当火线程的属性

     1 String name = Thread.currentThread().getName();
    
    2 int priority = Thread.currentThread().getPriority();
    3 String groupName = Thread.currentThread().getThreadGroup().getName();
    4 boolean isDaemon = Thread.currentThread().isDaemon();
    5 System.out.println(Thread Name: + name);
    6 System.out.println(Priority: + priority);
    7 System.out.println(Group Name: + groupName);
    8 System.out.println(IsDaemon: + isDaemon);
    9
    10 Thread.currentThread().setName(Test);
    11 Thread.currentThread().setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
    12 name = Thread.currentThread().getName();
    13 priority = Thread.currentThread().getPriority();
    14 groupName = Thread.currentThread().getThreadGroup().getName();
    15 isDaemon = Thread.currentThread().isDaemon();
    16 System.out.println(Thread Name: + name);
    17 System.out.println(Priority: + priority);



      此中列出的属性申明如下:



    • GroupName,每个线程都邑默认在一个线程组里,我们也可以显式的创建线程组,一个线程组中也可以包含子线程组,如许线程和线程组,就构成了一个树状布局。

    • Name,每个线程都邑有一个名字,若是不显式指定,那么名字的规矩是“Thread-xxx”。

    • Priority,每个线程都邑有本身的优先级,JVM对优先级的处理惩罚体式格式是“抢占式”的。当JVM发明优先级高的线程时,即速运行该线程;对于多个优先级相等的线程,JVM对其进行轮询处理惩罚。Java的线程优先级从1到10,默认是5,Thread类定义了2个常量:MIN_PRIORITY和MAX_PRIORITY来默示高和最低优先级。
      我们可以看下面的代码,它定义了两个不合优先级的线程:

      线程优先级示例

       1 public static void priorityTest()
      
      2 {
      3 Thread thread1 = new Thread(low
      4 {
      5 public void run()
      6 {
      7 forint i = 0; i < 5; i++
      8 {
      9 System.out.println(Thread 1 is running.);
      10 }
      11 }
      12 };
      13
      14 Thread thread2 = new Thread(high
      15 {
      16 public void run()
      17 {
      18 forint i = 0; i < 5; i++
      19 {
      20 System.out.println(Thread 2 is running.);
      21 }
      22 }
      23 };
      24
      25 thread1.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
      26 thread2.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
      27 thread1.start();
      28 thread2.start();
      29 }



      从运行成果可以看出,是高优先级线程运行完成后,低优先级线程才运行。

    • isDaemon,这个属性用来把握父子线程的关系,若是设置为true,当父线程停止后,其下所有子线程也停止,反之,子线程的生命周期不受父线程影响。
      我们来看下面的例子:

      IsDaemon 示例

       1 public static void daemonTest()
      
      2 {
      3 Thread thread1 = new Thread(daemon
      4 {
      5 public void run()
      6 {
      7 Thread subThread = new Thread(sub
      8 {
      9 public void run()
      10 {
      11 forint i = 0; i < 100; i++
      12 {
      13 System.out.println(Sub Thread Running + i);
      14 }
      15 }
      16 };
      17 subThread.setDaemon(true);
      18 subThread.start();
      19 System.out.println(Main Thread end.);
      20 }
      21 };
      22
      23 thread1.start();
      24 }



      上方代码的运行成果,在和删除subThread.setDaemon(true);后对比,可以发明后者运行过程中子线程会完成履行后再停止,而前者中,子线程很快就停止了。




      如何创建线程


      上方的内容,都是演示默认线程中的一些信息,那么应当如何创建线程呢?在Java中,我们有3种体式格式可以用来创建线程。


      Java中的线程要么持续Thread类,要么实现Runnable接口,我们一一道来。


      应用内部类来创建线程


      我们可以应用内部类的体式格式来创建线程,过程是声明一个Thread类型的变量,并重写run办法。示例代码如下:


    应用内部类创建线程

     1 public static void createThreadByNestClass()
    
    2 {
    3 Thread thread = new Thread()
    4 {
    5 public void run()
    6 {
    7 forint i =0; i < 5; i++
    8 {
    9 System.out.println(Thread + Thread.currentThread().getName() + is running.);
    10 }
    11 System.out.println(Thread + Thread.currentThread().getName() + is finished.);
    12 }
    13 };
    14 thread.start();
    15 }



      持续Thread以创建线程


      我们可以从Thread中派生一个类,重写其run办法,这种体式格式和上方类似。示例代码如下:


    派生Thread类以创建线程

     1 class MyThread extends Thread
    
    2 {
    3 public void run()
    4 {
    5 forint i =0; i < 5; i++
    6 {
    7 System.out.println(Thread + Thread.currentThread().getName() + is running.);
    8 }
    9 System.out.println(Thread + Thread.currentThread().getName() + is finished.);
    10 }
    11 }
    12
    13
    14 public static void createThreadBySubClass()
    15 {
    16 MyThread thread = new MyThread();
    17 thread.start();
    18 }



      实现Runnable接口以创建线程


      我们可以定义一个类,使其实现Runnable接口,然后将该类的实例作为构建Thread变量机关函数的参数。示例代码如下:


    实现Runnable接口以创建线程

     1 class MyRunnable implements Runnable
    
    2 {
    3 public void run()
    4 {
    5 forint i =0; i < 5; i++
    6 {
    7 System.out.println(Thread + Thread.currentThread().getName() + is running.);
    8 }
    9 System.out.println(Thread + Thread.currentThread().getName() + is finished.);
    10 }
    11 }
    12
    13
    14 public static void createThreadByRunnable()
    15 {
    16 MyRunnable runnable = new MyRunnable();
    17 Thread thread = new Thread(runnable);
    18 thread.start();
    19 }



      上述3种体式格式都可以创建线程,并且从示例代码上看,线程履行的功能是一样的,那么这三种创建体式格式有什么不合呢?


      这涉及到Java中多线程的运行模式,对于Java来说,多线程在运行时,有“多对象多线程”和“单对象多线程”的差别:



    • 多对象多线程,法度在运行过程中创建多个线程对象,每个对象上运行一个线程。

    • 单对象多线程,法度在运行过程中创建一个线程对象,在其上运行多个线程。


      显然,从线程同步和调剂的角度来看,多对象多线程要简单一些。上述3种线程创建体式格式,前两种都属于“多对象多线程”,第三种既可以应用“多对象多线程”,也可以应用“单对象单线程”。


      我们来看下面的示例代码,里面会用到Object.notify办法,这个办唤醒对象上的一个线程;而Object.notifyAll办法,则会唤醒对象上的所有线程。


    notify示例

      1 public class NotifySample {
    
    2
    3 public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    4 {
    5 notifyTest();
    6 notifyTest2();
    7 notifyTest3();
    8 }
    9
    10 private static void notifyTest() throws InterruptedException
    11 {
    12 MyThread[] arrThreads = new MyThread[3];
    13 forint i = 0; i < arrThreads.length; i++
    14 {
    15 arrThreads[i] = new MyThread();
    16 arrThreads[i].id = i;
    17 arrThreads[i].setDaemon(true);
    18 arrThreads[i].start();
    19 }
    20 Thread.sleep(500);
    21 forint i = 0; i < arrThreads.length; i++
    22 {
    23 synchronized(arrThreads[i])
    24 {
    25 arrThreads[i].notify();
    26 }
    27 }
    28 }
    29
    30 private static void notifyTest2() throws InterruptedException
    31 {
    32 MyRunner[] arrMyRunners = new MyRunner[3];
    33 Thread[] arrThreads = new Thread[3];
    34 forint i = 0; i < arrThreads.length; i++
    35 {
    36 arrMyRunners[i] = new MyRunner();
    37 arrMyRunners[i].id = i;
    38 arrThreads[i] = new Thread(arrMyRunners[i]);
    39 arrThreads[i].setDaemon(true);
    40 arrThreads[i].start();
    41 }
    42 Thread.sleep(500);
    43 forint i = 0; i < arrMyRunners.length; i++
    44 {
    45 synchronized(arrMyRunners[i])
    46 {
    47 arrMyRunners[i].notify();
    48 }
    49 }
    50 }
    51
    52 private static void notifyTest3() throws InterruptedException
    53 {
    54 MyRunner runner = new MyRunner();
    55 Thread[] arrThreads = new Thread[3];
    56 forint i = 0; i < arrThreads.length; i++
    57 {
    58 arrThreads[i] = new Thread(runner);
    59 arrThreads[i].setDaemon(true);
    60 arrThreads[i].start();
    61 }
    62 Thread.sleep(500);
    63
    64 synchronized(runner)
    65 {
    66 runner.notifyAll();
    67 }
    68 }
    69 }
    70
    71 class MyThread extends Thread
    72 {
    73 public int id = 0;
    74 public void run()
    75 {
    76 System.out.println(第 + id + 个线程筹办休眠5分钟。);
    77 try
    78 {
    79 synchronizedthis
    80 {
    81 this.wait(5601000);
    82 }
    83 }
    84 catch(InterruptedException ex)
    85 {
    86 ex.printStackTrace();
    87 }
    88 System.out.println(第 + id + 个线程被唤醒。);
    89 }
    90 }
    91
    92 class MyRunner implements Runnable
    93 {
    94 public int id = 0;
    95 public void run()
    96 {
    97 System.out.println(第 + id + 个线程筹办休眠5分钟。);
    98 try
    99 {
    100 synchronizedthis
    101 {
    102 this.wait(5601000);
    103 }
    104 }
    105 catch(InterruptedException ex)
    106 {
    107 ex.printStackTrace();
    108 }
    109 System.out.println(第 + id + 个线程被唤醒。);
    110 }
    111
    112 }



      示例代码中,notifyTest()和notifyTest2()是“多对象多线程”,尽管notifyTest2()中的线程实现了Runnable接口,然则它里面定义Thread数组时,每个元素都应用了一个新的Runnable实例。notifyTest3()属于“单对象多线程”,因为我们只定义了一个Runnable实例,所有的线程都邑应用这个实例。


      notifyAll办法实用于“单对象多线程”的情景,因为notify办法只会随机唤醒对象上的一个线程。


      线程的状况切换


      对于线程来讲,从我们创建它一向到线程运行停止,在这个过程中,线程的状况可能是如许的:



    • 创建:已经有Thread实例了, 然则CPU还有为其分派资料和时候片。

    • 伏贴:线程已经获得了运行所需的所有资料,只等CPU进行时候调剂。

    • 运行:线程位于当前CPU时候片中,正在履行相干逻辑。

    • 休眠:一般是调用Thread.sleep后的状况,这时线程依然持有运行所需的各类资料,然则不会被CPU调剂。

    • 挂起:一般是调用Thread.suspend后的状况,和休眠类似,CPU不会调剂该线程,不合的是,这种状况下,线程会开释所有资料。

    • 灭亡:线程运行停止或者调用了Thread.stop办法。


      下面我们来演示如何进行线程状况切换,起首我们会用到下面办法:



    • Thread()或者Thread(Runnable):机关线程。

    • Thread.start:启动线程。

    • Thread.sleep:将线程切换至休眠状况。

    • Thread.interrupt:中断线程的履行。

    • Thread.join:守候某线程停止。

    • Thread.yield:剥夺线程在CPU上的履行时候片,守候下一次调剂。

    • Object.wait:将Object上所有线程锁定,直到notify办法才持续运行。

    • Object.notify:随机唤醒Object上的1个线程。

    • Object.notifyAll:唤醒Object上的所有线程。


      下面,就是演示时候啦!!!


      线程守候与唤醒


      这里首要应用Object.wait和Object.notify办法,请拜见上方的notify实例。须要重视的是,wait和notify都必须针对同一个对象,应用实现Runnable接口的体式格式来创建线程时,应当是在Runnable对象而非Thread对象上应用这两个办法。


      线程的休眠与唤醒


    Thread.sleep实例

     1 public class SleepSample {
    
    2
    3 public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    4 {
    5 sleepTest();
    6 }
    7
    8 private static void sleepTest() throws InterruptedException
    9 {
    10 Thread thread = new Thread()
    11 {
    12 public void run()
    13 {
    14 System.out.println(线程 + Thread.currentThread().getName() + 将要休眠5分钟。);
    15 try
    16 {
    17 Thread.sleep(5601000);
    18 }
    19 catch(InterruptedException ex)
    20 {
    21 System.out.println(线程 + Thread.currentThread().getName() + 休眠被中断。);
    22 }
    23 System.out.println(线程 + Thread.currentThread().getName() + 休眠停止。);
    24 }
    25 };
    26 thread.setDaemon(true);
    27 thread.start();
    28 Thread.sleep(500);
    29 thread.interrupt();
    30 }
    31
    32 }



      线程在休眠过程中,我们可以应用Thread.interrupt将其唤醒,这时线程会抛出InterruptedException。


      线程的终止


      固然有Thread.stop办法,但该办法是不被推荐应用的,我们可以哄骗上方休眠与唤醒的机制,让线程在处理惩罚IterruptedException时,停止线程。


    Thread.interrupt示例

     1 public class StopThreadSample {
    
    2
    3 public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    4 {
    5 stopTest();
    6 }
    7
    8 private static void stopTest() throws InterruptedException
    9 {
    10 Thread thread = new Thread()
    11 {
    12 public void run()
    13 {
    14 System.out.println(线程运行中。);
    15 try
    16 {
    17 Thread.sleep(1601000);
    18 }
    19 catch(InterruptedException ex)
    20 {
    21 System.out.println(线程中断,停止线程);
    22 return;
    23 }
    24 System.out.println(线程正常停止。);
    25 }
    26 };
    27 thread.start();
    28 Thread.sleep(500);
    29 thread.interrupt();
    30 }
    31 }



      线程的同步守候


      在主线程中创建了10个子线程,然后我们期望10个子线程全部停止后,主线程在履行接下来的逻辑,这时,就该Thread.join登场了。


    Thread.join示例

     1 public class JoinSample {
    
    2
    3 public static void main(String[] args) throws InterruptedException
    4 {
    5 joinTest();
    6 }
    7
    8 private static void joinTest() throws InterruptedException
    9 {
    10 Thread thread = new Thread()
    11 {
    12 public void run()
    13 {
    14 try
    15 {
    16 forint i = 0; i < 5; i++
    17 {
    18 System.out.println(线程在运行。);
    19 Thread.sleep(1000);
    20 }
    21 }
    22 catch(InterruptedException ex)
    23 {
    24 ex.printStackTrace();
    25 }
    26 }
    27 };
    28 thread.setDaemon(true);
    29 thread.start();
    30 Thread.sleep(1000);
    31 thread.join();
    32 System.out.println(主线程正常停止。);
    33 }
    34 }



      我们可以试着将thread.join();注释或者删除,再次运行法度,就可以发明不合了。


      线程间通信


      我们知道,一个过程下面的所有线程是共享内存空间的,那么我们如安在不合的线程之间传递消息呢?在回顾 Java I/O时,我们谈到了PipedStream和PipedReader,这里,就是它们阐扬感化的处所了。


      下面的两个示例,功能完全一样,不合的是一个应用Stream,一个应用Reader/Writer。


    PipeInputStream/PipedOutpueStream 示例

     1 public static void communicationTest() throws IOException, InterruptedException
    
    2 {
    3 final PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream();
    4 final PipedInputStream pis = new PipedInputStream(pos);
    5
    6 Thread thread1 = new Thread()
    7 {
    8 public void run()
    9 {
    10 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    11 try
    12 {
    13 whiletrue
    14 {
    15 String message = br.readLine();
    16 pos.write(message.getBytes());
    17 if (message.equals(end)) break;
    18 }
    19 br.close();
    20 pos.close();
    21 }
    22 catch(Exception ex)
    23 {
    24 ex.printStackTrace();
    25 }
    26 }
    27 };
    28
    29 Thread thread2 = new Thread()
    30 {
    31 public void run()
    32 {
    33 byte[] buffer = new byte[1024];
    34 int bytesRead = 0;
    35 try
    36 {
    37 while((bytesRead = pis.read(buffer, 0, buffer.length)) != -1
    38 {
    39 System.out.println(new String(buffer));
    40 ifnew String(buffer).equals(end)) break;
    41 buffer = null;
    42 buffer = new byte[1024];
    43 }
    44 pis.close();
    45 buffer = null;
    46 }
    47 catch(Exception ex)
    48 {
    49 ex.printStackTrace();
    50 }
    51 }
    52 };
    53
    54 thread1.setDaemon(true);
    55 thread2.setDaemon(true);
    56 thread1.start();
    57 thread2.start();
    58 thread1.join();
    59 thread2.join();
    60 }



    PipedReader/PipedWriter 示例

     1 private static void communicationTest2() throws InterruptedException, IOException
    
    2 {
    3 final PipedWriter pw = new PipedWriter();
    4 final PipedReader pr = new PipedReader(pw);
    5 final BufferedWriter bw = new BufferedWriter(pw);
    6 final BufferedReader br = new BufferedReader(pr);
    7
    8 Thread thread1 = new Thread()
    9 {
    10 public void run()
    11 {
    12
    13 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    14 try
    15 {
    16 whiletrue
    17 {
    18 String message = br.readLine();
    19 bw.write(message);
    20 bw.newLine();
    21 bw.flush();
    22 if (message.equals(end)) break;
    23 }
    24 br.close();
    25 pw.close();
    26 bw.close();
    27 }
    28 catch(Exception ex)
    29 {
    30 ex.printStackTrace();
    31 }
    32 }
    33 };
    34
    35 Thread thread2 = new Thread()
    36 {
    37 public void run()
    38 {
    39
    40 String line = null;
    41 try
    42 {
    43 while((line = br.readLine()) != null
    44 {
    45 System.out.println(line);
    46 if (line.equals(end)) break;
    47 }
    48 br.close();
    49 pr.close();
    50 }
    51 catch(Exception ex)
    52 {
    53 ex.printStackTrace();
    54 }
    55 }
    56 };
    57
    58 thread1.setDaemon(true);
    59 thread2.setDaemon(true);
    60 thread1.start();
    61 thread2.start();
    62 thread1.join();
    63 thread2.join();
    64 }




      这篇文章就到这里,我们会鄙人一篇里,评论辩论同步的话题。


    原来,再大的房子,再大的床,没有相爱的人陪伴,都只是冰冷的物质。而如果身边有爱人陪伴,即使房子小,床小,也觉得无关紧要,因为这些物质上面有了爱的温度,成了家的元素。—— 何珞《婚房》#书摘#
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