Java多线程核心技术第一阶段-Java多线程基础 02

接上篇:Java多线程核心技术第一阶段-Java多线程基础 01

3.3 清除中断状态的使用场景

this.interrupted()方法具有清除状态标志值的功能,借用此特性可以实现一些效果。

【示例3.3.1】在MyThread4线程中向list1和list2存放数据,基于单一职责原则,MyThread4线程只负责存放数据,不负责处理存放的数据量,数据量由main线程进行处理。

java 复制代码
public class Box {
    public static ArrayList list1 = new ArrayList();
    public static ArrayList list2 = new ArrayList();
}
java 复制代码
public class MyThread extends Thread{

    @Override
    public void run() {
        try {
            while (true) {
                if (Thread.interrupted()) {
                    throw new InterruptedException("线程中断");
                }
                for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                    new String("" + Math.random());
                }
                Box.list1.add("数据A");
                System.out.println("list1 size = " + Box.list1.size());
            }
        } catch (InterruptedException exception) {
            exception.printStackTrace();
        }
        try {
            while (true) {
                if (Thread.interrupted()) {
                    throw new InterruptedException("线程中断");
                }
                for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                    new String("" + Math.random());
                }
                Box.list2.add("数据B");
                System.out.println("list2 size = " + Box.list2.size());
            }
        } catch (InterruptedException exception) {
            exception.printStackTrace();
        }
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThread myThread = new MyThread();
        myThread.start();
        boolean list1Isinterrupt = false;
        boolean list2Isinterrupt = false;
        while(myThread.isAlive()){
            if(Box.list1.size() > 500 && list1Isinterrupt == false){
                myThread.interrupt();
                list1Isinterrupt = false;
            }
            if(Box.list1.size() > 600 && list1Isinterrupt == false){
                myThread.interrupt();
                list2Isinterrupt = false;
            }
            Thread.sleep(100);

        }
    }
}

3.4 能停止的线程-异常法

根据前面的介绍,只需要通过线程中的for语句来判断线程是否是停止状态即可判断后面的代码是否可运行,如果是停止状态,则后面的代码不在运行。

【示例3.4.1】

java 复制代码
public class MyThread extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 500000; i++) {
            if(MyThread.interrupted()){
                System.out.println("这已经是停止状态了,我要退出了");
                break;
            }
            System.out.println("i = " + (i+1));
        }
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MyThread myThread = new MyThread();
            myThread.start();
            Thread.sleep(100);
            myThread.interrupt();
        }catch (InterruptedException e){
            System.out.println("main catch");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上面的示例中,虽然停止了线程,但是如果for语句下面还有语句,那么程序还会继续执行。

【示例】

java 复制代码
public class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        for (int i = 0; i < 500000; i++) {
            if(MyThread1.interrupted()){
                System.out.println("这已经是停止状态了,我要退出了");
                break;
            }
            System.out.println("i = " + (i+1));
        }
        System.out.println("此行被输出,如果此行代码时for又继续执行,线程并未停止");
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MyThread1 myThread = new MyThread1();
            myThread.start();
            Thread.sleep(100);
            myThread.interrupt();
        }catch (InterruptedException e){
            System.out.println("main catch");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

如何解决语句继续运行的问题呢?看一下更新后的代码:

java 复制代码
public class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        super.run();
        try{
            for (int i = 0; i < 500000; i++) {
                if(MyThread1.interrupted()){
                    System.out.println("这里是停止状态,退出!");
                    throw  new InterruptedException();
                }
                System.out.println("i = " + (i + 1));
            }
        }catch (InterruptedException e){
            System.out.println("MyThread1 线程 被catch了");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MyThread1 myThread = new MyThread1();
            myThread.start();
            Thread.sleep(100);
            myThread.interrupt();
        }catch (InterruptedException e){
            System.out.println("main catch");
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("end!");
    }
}

4 暂停线程

4.1 使用suspend()暂停线程

暂停线程意味着此线程还可以恢复运行,在Java多线程中可以使用suspend()方法暂停线程,使用resume()方法来恢复线程。

【示例4.1】

java 复制代码
public class MyThread1 extends Thread{
    private long i = 0;

    public long getI() {
        return i;
    }

    public void setI(long i) {
        this.i = i;
    }

    @Override
    public void run(){
        while(true){
            i++;
        }
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            MyThread1 thread = new MyThread1();
            thread.start();
            Thread.sleep(5000);
            //A段
            thread.suspend();
            System.out.println("A = " + System.currentTimeMillis() + " i ="+ thread.getI());
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println("A = " + System.currentTimeMillis() + " i ="+ thread.getI());
            //B段
            thread.suspend();
            Thread.sleep(5000);
            //C段
            thread.suspend();
            System.out.println("B = " + System.currentTimeMillis() + " i ="+ thread.getI());
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println("B = " + System.currentTimeMillis() + " i ="+ thread.getI());
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

stop()方法用户销毁线程对象,如果想继续运行线程,则必须使用start()重新启动线程,而suspend()方法用于让线程不再执行任务,线程对象并不销毁,只在当前所执行的代码处暂停,未来还可以恢复运行。

从控制台输出的时间上来看,线程的确被暂停了,而且还可以恢复成运行状态。

4.2 suspend()和resume()的缺点-独占

如果suspend()和resume()方法使用不当,极易造成公共同步对象被独占,其他线程无法访问公共同步对象的结果。

【示例4.2】

java 复制代码
public class SynchronzedObject {
    synchronized public void printString(){
        System.out.println("begin");
        if(Thread.currentThread().getName() .equals("a")){
            System.out.println("a 线程永远suspend");
            Thread.currentThread().suspend();
        }
        System.out.println("end");
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            final  SynchronzedObject object = new SynchronzedObject();
            Thread t1 = new Thread(){
                @Override
                public void run(){
                    object.printString();

                }
            };
            t1.setName("a");
            t1.start();
            Thread.sleep(1000);

            Thread t2 = new Thread(){
                @Override
                public void run(){
                    System.out.println("t2启动了,但进入不了printString方法");
                    System.out.println("因为被t1锁定并永远suspend了");
                    object.printString();
                }
            };
            t2.start();

        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4.3 使用LockSupport实现线程暂停与恢复

suspend()和resume()方法时过期作废的,如果想实现同样的功能,可以使用JDK并发包里提供的LockSupport类作为替代,效果是一样的。

【示例4.3.1】

java 复制代码
public class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        System.out.println("begin" + System.currentTimeMillis()/1000);
        LockSupport.park();
        System.out.println("end" + System.currentTimeMillis()/1000);
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThread1 t1 = new MyThread1();
        t1.start();
        Thread.sleep(1000);
        LockSupport.unpark(t1);


    }
}

park()方法的作用是将线程暂停,unpark()方法的作用是恢复线程的运行。如果先执行unpark在执行park方法,则park方法不会呈现暂停的效果。

4.4 yield()方法

yield方法的作用是放弃当前的CPU资源,让其他任务去占用CPU执行时间,放弃的时间不确定,有可能刚刚放弃,马上有获取CPU时间片。

【4.4.1】

java 复制代码
public class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run(){

        Long begin = System.currentTimeMillis() ;
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < 5000000; i++) {
            //Thread.yield();
            count = count + (i + 1);

        }
        Long end = System.currentTimeMillis() ;
        System.out.println("用时:"+(end - begin) + "毫秒");
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread1 t1 = new MyThread1();
        t1.start();
    }
}

第一次运行时,Thread.yield()方法注释,运行结果:

第二次运行时,Thread.yield()方法放开,运行结果:

第二次将CPU资源让给其他资源,导致速度变慢。

5 线程的优先级

在操作系统中,线程可以划分优先级,优先级较高的线程得到的CPU资源较多,即CPU优先执行优先级较高的线程对象中的任务,其实就是让优先级高的线程获取更多的PCU时间片。

设置线程优先级有助于"线程规划器"确定在下一次选择哪一个线程来优先执行。

使用setPriority()方法设置线程的优先级,此方法在JDK的源码如下:

java 复制代码
public final void setPriority(int newPriority) {
        ThreadGroup g;
        checkAccess();
        if (newPriority > MAX_PRIORITY || newPriority < MIN_PRIORITY) {
            throw new IllegalArgumentException();
        }
        if((g = getThreadGroup()) != null) {
            if (newPriority > g.getMaxPriority()) {
                newPriority = g.getMaxPriority();
            }
            setPriority0(priority = newPriority);
        }
    }

在Java中线程的优先级分为10个等级,即1~10,如果小于1或大于10,则抛出

复制代码
throw new IllegalArgumentException()。

JDK使用三个常量来预定于优先级的值,代码如下:

java 复制代码
    /**
     * 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;

5.1 线程优先级的继承特性

在Java中,线程的优先级具有继承性,比如A线程启动B线程,则B线程的优先级与A是一样的。

【示例5.1.1】

java 复制代码
public class MyThread2 extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        System.out.println("MyThread2 的优先级 = " + this.getPriority());
    }
}
java 复制代码
public class MyThread1 extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        System.out.println("MyThread1 的优先级 = " + this.getPriority());
        MyThread2 t2 = new MyThread2();
        t2.start();
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("开始时main线程的优先级 = " + Thread.currentThread().getPriority());
        //Thread.currentThread().setPriority(8);
        System.out.println("结束时main线程的优先级 = " + Thread.currentThread().getPriority());
        MyThread1 t1 = new MyThread1();
        t1.start();
    }
}

运行结果是

此时把Run1类的注释放开后,运行结果是

5.2 线程优先级的规律性

虽然使用setPriority()方法可以设置线程的优先级,但还是没有看到设置优先级带来的效果。

【示例5.2.1】

java 复制代码
public class MyThread3 extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        long begin = System.currentTimeMillis();
        long addResult = 0L;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            for (int j = 0; j < 100000; j++) {
                Random random = new Random();
                random.nextInt();
                addResult = addResult + i;
            }
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("t1 消耗时间 = " + (end - begin) + "毫秒");
    }

}
java 复制代码
public class MyThread4 extends Thread{
    @Override
    public void run(){
        long begin = System.currentTimeMillis();
        long addResult = 0L;
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            for (int j = 0; j < 100000; j++) {
                Random random = new Random();
                random.nextInt();
                addResult = addResult + i;
            }
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("t2 消耗时间 = " + (end - begin) + "毫秒");
    }
}
java 复制代码
public class Run2 {
    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            MyThread3 t1 = new MyThread3();
            t1.setPriority(1);
            t1.start();
            MyThread4 t2 = new MyThread4();
            t2.setPriority(10);
            t2.start();

        }

    }
}

高优先级的线程总是大部分先执行王城,但不代表高优先级的线程全部执行完成。另外,并不是t1线程先被main线程调用就先执行完。当线程优先级的等级差距很大时,谁先执行完和代码的调用顺序无关。

5.3 守护线程

Java中有两种线程,一种是用户线程(非守护线程),另一种是守护线程。

守护线程是一种特殊的线程,当进程中不存在非守护时,则守护线程自动销毁。典型的守护线程就是垃圾回收线程,当进程中没有非守护线程,则垃圾会后线程也没有存在的必要,会自动销毁。主线程main在本篇中属于用户线程,凡是调用setDaemon(true)方法并且参数为true时的线程才是守护线程。

【示例5.3.1】

java 复制代码
public class MyThread extends Thread{
    private  int i = 0;
    @Override
    public void run(){
        try {
           while (true){
               i ++;
               System.out.println("i = " + i);
               Thread.sleep(1000);
           }
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
java 复制代码
public class Run1 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            MyThread t1 = new MyThread();
            t1.setDaemon(true);
            t1.start();
            Thread.sleep(5000);
            System.out.println("我离开了t1对象也不再打印了吗,就是停止了");
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

【注意】要在执行start方法前先执行setDaemon(boolean)方法,不然会出现异常。

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