发布于 2018-02-19 19:25:31 | 32 次阅读 | 评论: 0 | 来源: 网友投递

这里有新鲜出炉的Java并发编程示例,程序狗速度看过来!

Java程序设计语言

java 是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台(即JavaEE(j2ee), JavaME(j2me), JavaSE(j2se))的总称。


本篇文章主要总结了Java线程的一些基本的用法。具有一定的参考价值,下面跟着小编一起来看下吧

这篇是Java多线程基本用法的一个总结。

本篇文章会从一下几个方面来说明Java多线程的基本用法:

  1. 如何使用多线程
  2. 如何得到多线程的一些信息
  3. 如何停止线程
  4. 如何暂停线程
  5. 线程的一些其他用法

如何使用多线程

启动线程的两种方式

Java 提供了2种方式来使用多线程, 一种是编写一个类来继承Thread,然后覆写run方法,然后调用start方法来启动线程。这时这个类就会以另一个线程的方式来运行run方法里面的代码。另一种是编写一个类来实现Runnable接口,然后实现接口方法run,然后创造一个Thread对象,把实现了Runnable接口的类当做构造参数,传入Thread对象,最后该Thread对象调用start方法。

这里的start方法是一个有启动功能的方法,该方法内部回调run方法。所以,只有调用了start方法才会启动另一个线程,直接调用run方法,还是在同一个线程中执行run,而不是在另一个线程执行run

此外,start方法只是告诉虚拟机,该线程可以启动了,也就说该线程在就绪的状态,但不代表调用start就立即运行了,这要等待JVM来决定什么时候执行这个线程。也就是说,如果有两个线程A,B ,A先调用start,B后调用start,不代表A线程先运行,B线程后运行。这都是由JVM决定了,可以认为是随机启动。

下面我们用实际的代码,来说明两种启动线程的方式:

第一种,继承Thread


public class ExampleThread extends Thread{
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    System.out.println("这是一个继承自Thread的ExampleThread");
  }
}

测试的代码可以看test目录下的ExampleThreadTest

另一种,实现了Runnable接口


public class ExampleRunable implements Runnable{
  public void run() {
    System.out.println("这是实现Runnable接口的类");
  }
}

测试的代码可以看test目录下的ExampleRunableTest类。

如何得到多线程的一些信息

我们在启动多线程之后,希望能通过一些API得到启动的线程的一些信息。JDK给我们提供了一个Thread类的方法来得到线程的一些信息。

  • 线程的名字 —— getName()
  • 线程的ID —— getId()
  • 线程是否存活 —— isAlive()

得到线程的名字

这些方法是属于Thread的内部方法,所以我们可以用两种方式调用这些方法,一个是我们的类继承Thread来使用多线程的时候,可以用过this来调用。另一种是通过Thread.currentThread() 来调用这些方法。但是这两个方法在不同的使用场景下是有区别的。

我们先简单来看两个方法的使用。

第一个Thread.currentThread()的使用,代码如下:


public class ExampleCurrentThread extends Thread{
  public ExampleCurrentThread(){
    System.out.println("构造方法的打印:" + Thread.currentThread().getName());
  }
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    System.out.println("run方法的打印:" + Thread.currentThread().getName());
  }
}

测试的代码如下:


public class ExampleCurrentThreadTest extends TestCase {
  public void testInit() throws Exception{
    ExampleCurrentThread thread = new ExampleCurrentThread();
  }
  public void testRun() throws Exception {
    ExampleCurrentThread thread = new ExampleCurrentThread();
    thread.start();
    Thread.sleep(1000);
  }
}

结果如下:


构造方法的打印:main
run方法的打印:Thread-0
构造方法的打印:main

为什么我们在ExampleCurrentThread内部用Thread.currentThread()会显示构造方法的打印是main,是因为Thread.currentThread()返回的是代码段正在被那个线程调用的信息。这里面很显然构造方法是被main线程执行的,而run方法是被我们自己启动的线程执行的,因为没有给他起名字,所以默认是Thread-0。

接下来,我们在看一看继承自Thread,用this调用。


public class ComplexCurrentThread extends Thread{
  public ComplexCurrentThread() {
    System.out.println("begin=========");
    System.out.println("Thread.currentThread().getName=" + Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("this.getName()=" + this.getName());
    System.out.println("end===========");
  }
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    System.out.println("run begin=======");
    System.out.println("Thread.currentThread().getName=" + Thread.currentThread().getName());
    System.out.println("this.getName()=" + this.getName());
    System.out.println("run end==========");
  }
}

测试代码如下:


public class ComplexCurrentThreadTest extends TestCase {
  public void testRun() throws Exception {
    ComplexCurrentThread thread = new ComplexCurrentThread();
    thread.setName("byhieg");
    thread.start();
    Thread.sleep(3000);
  }
}

结果如下:


begin=========
Thread.currentThread().getName=main
this.getName()=Thread-0
end===========
run begin=======
Thread.currentThread().getName=byhieg
this.getName()=byhieg
run end==========

首先在创建对象的时候,构造器还是被main线程所执行,所以Thread.currentThread()得到的就是Main线程的名字,但是this方法指的是调用方法的那个对象,也就是ComplexCurrentThread的线程信息,还没有setName,所以是默认的名字。然后run方法无论是Thread.currentThread()还是this返回的都是设置了byhieg名字的线程信息。

所以Thread.currentThread指的是具体执行这个代码块的线程信息。构造器是main执行的,而run方法则是哪个线程start,哪个线程执行run。这么看来,this能得到的信息是不准确的,因为如果我们在run中执行了this.getName(),但是run方法却是由另一个线程start的,我们是无法通过this.getName得到运行run方法的新城的信息的。而且只有继承了Thread的类才能有getName等方法,这对于Java没有多继承的特性语言来说,是个灾难。所有后面凡是要得到线程的信息,我们都用Thread.currentThread()来调用API。

得到线程的ID

调用getID取得线程的唯一标识。这个和上面的getName用法一致,没什么好说的,可以直接看ExampleIdThread和他的测试类ExampleIdThreadTest。

判断线程是否存活

方法isAlive()的作用是测试线程是否处于活动状态。所谓活动状态,就是线程已经启动但是没有终止。即该线程start之后,被认为是存活的。

我们看一下具体的例子:


public class AliveThread extends Thread{
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    System.out.println("run方法中是否存活" + "  " + Thread.currentThread().isAlive());
  }
}

测试方法如下:


public class AliveThreadTest extends TestCase {
  public void testRun() throws Exception {
    AliveThread thread = new AliveThread();
    System.out.println("begin == " + thread.isAlive());
    thread.start();
    Thread.sleep(1000);
    System.out.println("end ==" + thread.isAlive());
    Thread.sleep(3000);
  }
}

结果如下:


begin == false
run方法中是否存活  true
end ==false

我们可以发现在start之前,该线程被认为是没有存活,然后run的时候,是存活的,等run方法执行完,又被认为是不存活的。

如何停止线程

判断线程是否终止

JDK提供了一些方法来判断线程是否终止 —— isInterrupted()和interrupted()

停止线程的方式

这个是得到线程信息中比较重要的一个方法了,因为这个和终止线程的方法相关联。先说一下终止线程的几种方式:

  1. 等待run方法执行完
  2. 线程对象调用stop()
  3. 线程对象调用interrupt(),在该线程的run方法中判断是否终止,抛出一个终止异常终止。
  4. 线程对象调用interrupt(),在该线程的run方法中判断是否终止,以return语句结束。

第一种就不说了,第二种stop()方法已经废弃了,因为可能会产生如下原因:

  1. 强制结束线程,该线程应该做的清理工作,无法完成。
  2. 强制结束线程,该线程已操作的加锁对象强制解锁,造成数据不一致。

具体的例子可以看StopLockThread以及他的测试类StopLockThreadTest

第三种,是目前推荐的终止方法,调用interrupt,然后在run方法中判断是否终止。判断终止的方式有两种,一种是Thread类的静态方法interrupted(),另一种是Thread的成员方法isInterrupted()。这两个方法是有所区别的,第一个方法是会自动重置状态的,如果连续两次调用interrupted(),第一次如果是false,第二次一定是true。而isInterrupted()是不会的。

例子如下:


public class ExampleInterruptThread extends Thread{
  @Override
  public void run() {
    super.run();
    try{
      for(int i = 0 ; i < 50000000 ; i++){
        if (interrupted()){
          System.out.println("已经是停止状态,我要退出了");
          throw new InterruptedException("停止.......");
        }
        System.out.println("i=" + (i + 1));
      }
    }catch (InterruptedException e){
      System.out.println("顺利停止");
    }
  }
}

测试的代码如下:


public class ExampleInterruptThreadTest extends TestCase {
  public void testRun() throws Exception {
    ExampleInterruptThread thread = new ExampleInterruptThread();
    thread.start();
    Thread.sleep(1000);
    thread.interrupt();
  }
}

第四种方法和第三种一样,唯一的区别就是将上面的代码中的抛出异常换成return,个人还是喜欢抛出异常,这里处理的形式就比较多,比如打印信息,处理资源关闭或者捕捉之后再重新向上层抛出。

注意一点,我们上面抛出的异常是InterruptedException,这里简单说一下可能产生这个异常的原因,在原有线程sleep的情况下,调用interrupt终止线程,或者先终止线程,再让线程sleep。

如何暂停线程

在JDK中提供了以下两个方法用来暂停线程和恢复线程。

  • suspend()——暂停线程
  • resume()——恢复线程

这两个方法和stop方法一样是被废弃的方法,其用法和stop一样,暴力的暂停线程和恢复线程。这两个方法之所以是废弃的主要由以下两个原因:

  1. 线程持有锁定的公共资源的情况下,一旦被暂停,则公共资源无法被其他线程所持有。
  2. 线程强制暂停,导致该线程执行的操作没有执行完全,这时访问该线程的数据会出现数据不一致。

线程的一些其他用法

线程的其他的一些基础用法如下:

  1. 线程让步
  2. 设置线程的优先级
  3. 守护线程

线程让步

JDK提供yield()方法来让线程放弃当前的CPU资源,将它让给其他的任务去占用CPU时间,但是这也是随机的事情,有可能刚放弃资源,又马上占用时间片了。

具体的例子可以参考ExampleYieldThread以及他的测试类ExampleYieldThreadTest

设置线程的优先级

我们可以设置线程的优先级来让CPU尽可能的将执行的资源给优先级高的线程。Java设置了1-10这10个优先级,又有三个静态变量来提供三个优先级:


  /**
   * The minimum priority that a thread can have.
   */
  public final static int MIN_PRIORITY = 1;

  /**
   * The default priority that is assigned to a thread.
   */
  public final static int NORM_PRIORITY = 5;

  /**
   * The maximum priority that a thread can have.
   */
  public final static int MAX_PRIORITY = 10;

我们可以通过setPriority来设置线程的优先级,可以直接传入上诉三个静态变量,也可以直接传入1-10的数字。设置后线程就会有不同的优先级。如果我们不设置优先级,会是什么情况?

线程的优先级是有继承的特性,如果我们在A线程中启动了B线程,则AB具有相同的优先级。一般我们在main线程中启动线程,就和main线程有一致的优先级。main线程的优先级默认是5。

下面说一下优先级的一些规则:

  • 优先级高的线程一般会比优先级低的线程获得更多的CPU资源,但是不代表优先级高的任务一定先于优先级低的任务先执行完。因为不同优先级的线程中run方法内容可能不一样。
  • 优先级高的线程一定会比优先级低的线程执行的快。如果两个线程是一样的run方法,但是优先级不一样,确实优先级高的线程先执行完。

线程守护

JDK中提供setDaemon的方法来设置一个线程变成守护线程。守护线程的特点是其他非守护线程执行完,守护线程就自动销毁,典型的例子是GC回收器。

具体可以看ExampleDaemonThread和ExampleDaemonThreadTest。

总结

这篇文章主要总结了Java线程的一些基本的用法,关于线程安全,同步的知识,放到了第二篇。

以上就是本文的全部内容,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,同时也希望多多支持PHPERZ!



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