java 多線程問題


線程狀態轉換

各種狀態一目了然,值得一提的是"blocked"這個狀態:

線程在Running的過程中可能會遇到阻塞(Blocked)情況

調用join()和sleep()方法,sleep()時間結束或被打斷,join()中斷,IO完成都會回到Runnable狀態,等待JVM的調度。

調用wait(),使該線程處于等待池(wait blocked pool),直到notify()/notifyAll(),線程被喚醒被放到鎖定池(lock blocked pool ),釋放同步鎖使線程回到可運行狀態(Runnable)

對Running狀態的線程加同步鎖(Synchronized)使其進入(lock blocked pool ),同步鎖被釋放進入可運行狀態(Runnable)。

此外,在runnable狀態的線程是處于被調度的線程,此時的調度順序是不一定的。Thread類中的yield方法可以讓一個running狀態的線程轉入runnable。

1.ThreadLocal類

用處:保存線程的獨立變量。對一個線程類(繼承自Thread)

當使用ThreadLocal維護變量時,ThreadLocal為每個使用該變量的線程提供獨立的變量副本,所以每一個線程都可以獨立地改變自己的副本,而不會影響其它線程所對應的副本。常用于用戶登錄控制,如記錄session信息。

實現:每個Thread都持有一個TreadLocalMap類型的變量(該類是一個輕量級的Map,功能與map一樣,區別是桶里放的是entry而不是entry的鏈表。功能還是一個map。)以本身為key,以目標為value。

主要方法是get()和set(T a),set之后在map里維護一個threadLocal -> a,get時將a返回。ThreadLocal是一個特殊的容器。


java線程實現方式

Java多線程實現方式主要有三種:繼承Thread類、實現Runnable接口、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程。其中前兩種方式線程執行完后都沒有返回值,只有最后一種是帶返回值的。

1、繼承Thread類實現多線程

繼承Thread類的方法盡管被我列為一種多線程實現方式,但Thread本質上也是實現了Runnable接口的一個實例,它代表一個線程的實例,并且,啟動線程的唯一方法就是通過Thread類的start()實例方法。start()方法是一個native方法,它將啟動一個新線程,并執行run()方法。這種方式實現多線程很簡單,通過自己的類直接extend Thread,并復寫run()方法,就可以啟動新線程并執行自己定義的run()方法。例如:

[java]view plaincopy

publicclassMyThreadextendsThread?{

publicvoidrun()?{

System.out.println("MyThread.run()");

}

}

在合適的地方啟動線程如下:

[java]view plaincopy

MyThread?myThread1?=newMyThread();

MyThread?myThread2?=newMyThread();

myThread1.start();

myThread2.start();

2、實現Runnable接口方式實現多線程

如果自己的類已經extends另一個類,就無法直接extends Thread,此時,必須實現一個Runnable接口,如下:

[java]view plaincopy

publicclassMyThreadextendsOtherClassimplementsRunnable?{

publicvoidrun()?{

System.out.println("MyThread.run()");

}

}

為了啟動MyThread,需要首先實例化一個Thread,并傳入自己的MyThread實例:

[java]view plaincopy

MyThread?myThread?=newMyThread();

Thread?thread?=newThread(myThread);

thread.start();

事實上,當傳入一個Runnable target參數給Thread后,Thread的run()方法就會調用target.run(),參考JDK源代碼:

[java]view plaincopy

publicvoidrun()?{

if(target?!=null)?{

target.run();

}

}

3、使用ExecutorService、Callable、Future實現有返回結果的多線程

ExecutorService、Callable、Future這個對象實際上都是屬于Executor框架中的功能類。想要詳細了解Executor框架的可以訪問http://www.javaeye.com/topic/366591 ,這里面對該框架做了很詳細的解釋。返回結果的線程是在JDK1.5中引入的新特征,確實很實用,有了這種特征我就不需要再為了得到返回值而大費周折了,而且即便實現了也可能漏洞百出。

可返回值的任務必須實現Callable接口,類似的,無返回值的任務必須Runnable接口。執行Callable任務后,可以獲取一個Future的對象,在該對象上調用get就可以獲取到Callable任務返回的Object了,再結合線程池接口ExecutorService就可以實現傳說中有返回結果的多線程了。下面提供了一個完整的有返回結果的多線程測試例子,在JDK1.5下驗證過沒問題可以直接使用。代碼如下:

[java]view plaincopy

importjava.util.concurrent.*;

importjava.util.Date;

importjava.util.List;

importjava.util.ArrayList;

/**

*?有返回值的線程

*/

@SuppressWarnings("unchecked")

publicclassTest?{

publicstaticvoidmain(String[]?args)throwsExecutionException,

InterruptedException?{

System.out.println("----程序開始運行----");

Date?date1?=newDate();

inttaskSize?=5;

//?創建一個線程池

ExecutorService?pool?=?Executors.newFixedThreadPool(taskSize);

//?創建多個有返回值的任務

List?list?=newArrayList();

for(inti?=0;?i?<?taskSize;?i++)?{

Callable?c?=newMyCallable(i?+"?");

//?執行任務并獲取Future對象

Future?f?=?pool.submit(c);

//?System.out.println(">>>"?+?f.get().toString());

list.add(f);

}

//?關閉線程池

pool.shutdown();

//?獲取所有并發任務的運行結果

for(Future?f?:?list)?{

//?從Future對象上獲取任務的返回值,并輸出到控制臺

System.out.println(">>>"+?f.get().toString());

}

Date?date2?=newDate();

System.out.println("----程序結束運行----,程序運行時間【"

+?(date2.getTime()?-?date1.getTime())?+"毫秒】");

}

}

classMyCallableimplementsCallable?{

privateString?taskNum;

MyCallable(String?taskNum)?{

this.taskNum?=?taskNum;

}

publicObject?call()throwsException?{

System.out.println(">>>"+?taskNum?+"任務啟動");

Date?dateTmp1?=newDate();

Thread.sleep(1000);

Date?dateTmp2?=newDate();

longtime?=?dateTmp2.getTime()?-?dateTmp1.getTime();

System.out.println(">>>"+?taskNum?+"任務終止");

returntaskNum?+"任務返回運行結果,當前任務時間【"+?time?+"毫秒】";

}

}

代碼說明:

上述代碼中Executors類,提供了一系列工廠方法用于創先線程池,返回的線程池都實現了ExecutorService接口。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

創建固定數目線程的線程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

創建一個可緩存的線程池,調用execute 將重用以前構造的線程(如果線程可用)。如果現有線程沒有可用的,則創建一個新線程并添加到池中。終止并從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

創建一個單線程化的Executor。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize)

創建一個支持定時及周期性的任務執行的線程池,多數情況下可用來替代Timer類。

ExecutoreService提供了submit()方法,傳遞一個Callable,或Runnable,返回Future。如果Executor后臺線程池還沒有完成Callable的計算,這調用返回Future對象的get()方法,會阻塞直到計算完成。


還可參考:http://blog.csdn.net/gf771115/article/details/51682561

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