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Java编程思想 第21章 并发
这是在2013年的笔记整理。现在重新拿出来，放在网上，重新总结下。
两种基本的线程实现方式 以及中断
package thread;
/**
*
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use 测试基本的两种线程的实现方式
* 测试中断
*/
public class BasicThreadTest {
public static void main(String[] args) {
Counter c1 = new Counter();
c1.start();
Thread c2 = new Thread(new Countable());
c2.start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//中断
c1.interrupt();
c2.interrupt();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//此时c1线程已经终止 不能再次start 多次启动一个线程是非法的。java.lang.IllegalThreadStateException
c1.start();
}
/**
*
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use Runnable接口方式的实现
*/
static class Countable implements Runnable{
public void run() {
int i = 0;
while(!Thread.currentThread().isInterrupted())
{
System.out.println(this.toString() + "-------------" + i);
i ++;
}
}
}
/**
*
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use Thread继承方式的实现
*/
static class Counter extends Thread{
public void run() {
int i = 0;
while(!Thread.currentThread().isInterrupted())
{
System.out.println(this.toString() + "-------------" + i);
i ++;
}
}
}
}
中断
- public void interrupt()
中断线程。
如果线程在调用 Object 类的 wait()、wait(long) 或 wait(long, int) 方法，或者该类的 join()、join(long)、join(long, int)、sleep(long) 或 sleep(long, int) 方法过程中受阻，则其中断状态将被清除，它还将收到一个 InterruptedException。
- public static boolean interrupted()
测试当前线程是否已经中断。线程的中断状态 由该方法清除。
- public boolean isInterrupted()
测试线程是否已经中断。线程的中断状态 不受该方法的影响。
测试睡眠被中断
sleep是静态方法。
package thread;
/**
*
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use 测试Sleep方法被中断
*/
public class SleepTest {
/**
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use 测试目的：睡眠时是否可以被中断
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
Thread t = new Thread(new Sleepable());
t.start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
t.interrupt();
}
static class Sleepable implements Runnable{
public void run() {
try {
//睡眠10秒 但是线程开始1秒后被中断 当前线程在睡眠时能够接收到中断 然后退出
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
//如果被中断 就退出
System.out.println("exit");//一秒后退出
}
}
}
}
测试使用yield让步
yield是静态方法。
package thread;
public class YieldTest {
/**
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use 测试yield方法
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
new Thread() {
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i < 100; i++)
{
System.out.println("yield-----" + i);
//测试结果显示 使用yield让步与不使用差别不大
Thread.yield();
}
}
}.start();
new Thread() {
@Override
public void run() {
for(int i = 1; i < 100; i++)
{
System.out.println("notyield-----" + i);
}
}
}.start();
}
}
测试cached线程池
newCachedThreadPool：创建一个可根据需要创建新线程的线程池，但是在以前构造的线程可用时将重用它们。对于执行很多短期异步任务的程序而言，这些线程池通常可提高程序性能。调用 execute 将重用以前构造的线程（如果线程可用）。如果现有线程没有可用的，则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。因此，长时间保持空闲的线程池不会使用任何资源。
CachedThreadPool一般会创建所需数量的线程，并且会复用，这是选择的首选。
package thread;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class CachedThreadPoolTest {
/**
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use 测试Cached线程池
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
/*
* cached线程池不能设置拥有线程的数量
*/
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
es.execute(new Countable(i));
}
/*
* 因为要复用线程 所以线程执行完任务之后不会立刻关闭 而是等待一分钟（可配置）
* 的时间 如果在这一分钟期间没有新的任务要执行 会自动关闭
* shutdown标明不会再有新的任务加入 所以加入shutdown代码之后任务执行之后就会关闭线程
* 不会等待一分钟
*/
es.shutdown();
}
static class Countable implements Runnable {
private int i;
public Countable(int i) {
this.i = i;
}
public void run() {
System.out.println("第" + i + "启动的线程的ID是"
+ Thread.currentThread().getId());
/**
* 输出为
第0启动的线程的ID是7
第2启动的线程的ID是9
第1启动的线程的ID是8
第3启动的线程的ID是10
第4启动的线程的ID是11
第5启动的线程的ID是12
第6启动的线程的ID是13
第8启动的线程的ID是8
第7启动的线程的ID是9
第9启动的线程的ID是10
可见 在地8 9 10个线程的时候 复用了第1 2 3个线程。
这建立在第1 2 3个线程已经运行完的基础上。
*/
}
}
}
shutdown和shutdownnow
shutdown：
- 阻止加入新的任务。
- 结束已经完成任务的空闲线程，直到所有任务执行完毕，关闭所有线程为止。
shutdownnow：
- 完成shutdown的功能。
- 向每个未完成的线程发布中断命令。
- 返回未执行的任务列表
shutdownnow
package thread;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ShutdownNowTest {
/**
* @author zjf
* @create_time 2014-2-18
* @use
* @param args
* @throws InterruptedException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
for(int i = 0; i < 10; i ++)
{
es.execute(new Countable(i));
}
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
//返回等待的任务列表
List<Runnable> countList = es.shutdownNow();
for(Runnable r : countList)
{
System.out.println(r.toString() + " is not done...");
}
}
}
class Countable implements Runnable{
private int i;
public Countable(int i) {
this.i = i;
}
public int getI() {
return i;
}
@Override
public String toString() {
return "thread, id : " + i;
}
public void run() {
try {
System.out.println(this.toString() + " is start to run...");
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(500);
System.out.println(this.toString() + " is done...");
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(this.toString() + " is interrupted...");
}
}
}
/** 输出
thread, id : 0 is start to run...
thread, id : 1 is start to run...
thread, id : 2 is start to run...
thread, id : 0 is done...
thread, id : 1 is done...
thread, id : 2 is done...
thread, id : 3 is start to run...
thread, id : 4 is start to run...
thread, id : 5 is start to run...
thread, id : 5 is done...
thread, id : 3 is done...
thread, id : 4 is done...
thread, id : 6 is start to run...
thread, id : 6 is interrupted...
thread, id : 7 is not done...
thread, id : 8 is not done...
thread, id : 9 is not done...
*/
测试ThreadFactory
package thread;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
public class ThreadFactoryTest {
/**
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use 测试Cached线程池
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
ThreadFactory threadFactory = new MyThreadFactory();
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool(threadFactory);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
es.execute(new Countable(i));
}
es.shutdown();
}
static class Countable implements Runnable {
private int i;
public Countable(int i) {
this.i = i;
}
public void run() {
System.out.println("第" + i + "个任务正在运行!");
}
}
static class MyThreadFactory implements ThreadFactory {
private static int count = 0;
public Thread newThread(Runnable r) {
return new MyThread(r,count++);
}
};
static class MyThread extends Thread
{
private Runnable target;
private int count;
public MyThread(Runnable target, int count) {
super();
this.target = target;
this.count = count;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("第" + count + "个线程启动！" );
if(target != null)
{
target.run();
}
System.out.println("第" + count + "个线程结束！" );
}
}
}
/*
* 输出结果
第0个线程启动！
第1个线程启动！
第2个线程启动！
第3个线程启动！
第0个任务正在运行!
第1个任务正在运行!
第2个任务正在运行!
第4个线程启动！
第3个任务正在运行!
第5个线程启动！
第4个任务正在运行!
第5个任务正在运行!
第8个任务正在运行!
第6个线程启动！
第7个任务正在运行!
第7个线程启动！
第6个任务正在运行!
第9个任务正在运行!
第7个线程结束！
第0个线程结束！
第3个线程结束！
第6个线程结束！
第5个线程结束！
第1个线程结束！
第4个线程结束！
第2个线程结束！
证明： Countable中的run方法被执行了10次
MyThread中的run方法只被执行了9次
原因：CachedThreadPool在需要的时候会调用ThreadFactory的newThread方法 但是也会用到缓存
*/
测试FixedThreadPool
newFixedThreadPool：创建一个可重用固定线程集合的线程池，以共享的无界队列方式来运行这些线程。如果在关闭前的执行期间由于失败而导致任何线程终止，那么一个新线程将代替它执行后续的任务（如果需要）。在某个线程被显式地关闭之前，池中的线程将一直存在。（这与cacheThreadPool不一样）
package thread;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class FixedThreadPoolTest {
/**
* @author zjf
* @create_time 2013-12-18
* @use 测试Fixed线程池
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(3);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
es.execute(new Countable(i));
}
es.shutdown();
}
static class Countable implements Runnable {
private int i;
public Countable(int i) {
this.i = i;
}
public void run() {
System.out.println("第" + i + "启动的线程的ID是"
+ Thread.currentThread().getId());
}
}
}
/*
第0启动的线程的ID是7
第2启动的线程的ID是9
第1启动的线程的ID是8
第3启动的线程的ID是7
第4启动的线程的ID是9
*/
SingleThreadExecutor
newSingleThreadExecutor()：
创建一个使用单个 worker 线程的 Executor，以无界队列方式来运行该线程。（注意，如果因为在关闭前的执行期间出现失败而终止了此单个线程，那么如果需要，一个新线程将代替它执行后续的任务）。可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。与其他等效的 newFixedThreadPool(1) 不同，可保证无需重新配置此方法所返回的执行程序即可使用其他的线程（备注：应该是内部实现的差异 外部的使用没什么差异）。
因为一个任务执行完毕之后，线程才会空闲下来去执行另外一个任务，所以可以保证顺序执行任务。
测试ScheduledExecutorService
scheduled
adj. 预定的；已排程的
v. 把…列表；把…列入计划；安排（schedule的过去分词）
上面演示的线程执行器或者线程池都是ExecutorService，下面看看ScheduledExecutorService。ScheduledExecutorService集成并且扩展了ExecutorService，可安排在给定的延迟后运行或定期执行的命令。
package thread;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class SingleThreadScheduledTest {
/**
* @author zjf
* @create_time 2013-12-23
* @use 测试SingleThreadScheduled线程池
* @param args
* @throws InterruptedException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ScheduledExecutorService es = Executors
.newSingleThreadScheduledExecutor();
//ScheduledThreadPool需要传参控制池中所保存的线程数（即使线程是空闲的也包括在内）
//ScheduledExecutorService es = Executors.newScheduledThreadPool(1);
// 给定时间延迟后执行
// es.schedule(new Countable(), 1, TimeUnit.SECONDS);
// 传入一个任务然后按照给定频率循环执行 在每次任务开始执行的时间点之间存在固定间隔
//es.scheduleAtFixedRate(new Countable(), 2, 1, TimeUnit.SECONDS);
// 传入一个任务然后按照给定频率循环执行 每一次执行终止和下一次执行开始之间都存在给定的间隔
es.scheduleWithFixedDelay(new Countable(), 2, 1, TimeUnit.SECONDS);
// 如果没有这句代码 将没有任何反应,因为----|
// 下面的shutdown代码将会阻止执行新加入任务 包含延迟执行而未执行的任务
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
es.shutdown();
}
static class Countable implements Runnable {
public void run() {
System.out.println("一个任务运行开始!");
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
}
System.out.println("一个任务运行结束!");
}
}
}
package thread;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ScheduledThreadPoolTest {
/**
* @author zjf
* @create_time 2013-12-23
* @use 测试SingleThreadScheduled线程池
* @param args
* @throws InterruptedException
*/
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
//ScheduledThreadPool需要传参控制池中所保存的线程数（即使线程是空闲的也包括在内）
ScheduledExecutorService es = Executors.newScheduledThreadPool(1);
es.scheduleAtFixedRate(new Countable(), 0, 1, TimeUnit.SECONDS);
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
es.shutdown();
}
static class Countable implements Runnable {
public void run() {
System.out.println("一个任务运行开始!");
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
}
System.out.println("一个任务运行结束!");
}
}
}
/*
* 线程池中只有一个线程 + 每隔1秒要执行一个任务 + 一个任务要运行3秒才结束
* 结果是每隔3秒才能执行一次
*/
Java编程思想 第21章 并发