筆記摘要

這里分析了多線程的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，并介紹了傳統(tǒng)定時(shí)器的創(chuàng)建，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)自己的調(diào)度計(jì)劃的自定義定時(shí)器，對(duì)于傳統(tǒng)互斥技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的內(nèi)部類問(wèn)題，進(jìn)行了分析，最后對(duì)于同步通信技術(shù)，是重點(diǎn)，分析了如何處理類似的問(wèn)題，如何設(shè)計(jì)能夠更加清晰簡(jiǎn)單，體現(xiàn)了高內(nèi)聚和程序的健壯性

1. 多線程的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)

1.1 為何使用實(shí)現(xiàn)Runnable的方式創(chuàng)建線程更普遍？

new Runnable()的方式，更加體現(xiàn)面向?qū)ο蟮乃枷?/p>

通過(guò) new Thread()創(chuàng)建一個(gè)線程，代碼封裝在runnable對(duì)象中，代碼和線程獨(dú)立分開(kāi)來(lái)，但最終將它們組合在一起。

Thread thread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {// code} });

1.2 獲取線程名的時(shí)候，應(yīng)使用currentThread().getName()方式

因?yàn)閠his.getName()方式，只有在當(dāng)前對(duì)象是Thread的時(shí)候可以，當(dāng)我們使用runnable方式時(shí)，this代表的是runnable對(duì)象，它僅是要運(yùn)行代碼的宿主，而不是線程，當(dāng)然編譯也無(wú)法通過(guò)（沒(méi)有此方法）。

1.3 創(chuàng)建線程的兩種傳統(tǒng)方式的run方法執(zhí)行問(wèn)題

查看Thread類的run()方法的源代碼，可以看到其實(shí)這兩種方式都是在調(diào)用Thread對(duì)象的run()方法，如果Thread類的run()方法沒(méi)有被覆蓋，并且為該Thread對(duì)象設(shè)置了一個(gè)Runnable對(duì)象，該run方法會(huì)調(diào)用Runnable對(duì)象的run()方法。

下面是Thread類的run()方法的源碼，可以看到runnable對(duì)象也是調(diào)用了Thread的run()方法。

當(dāng)runnable對(duì)象不為null，并且有自己的run()方法，則執(zhí)行自己的，如果target為null，則Thread類的run()方法什么也不執(zhí)行，所以我們?cè)趧?chuàng)建線程的時(shí)候不直接創(chuàng)建Thread對(duì)象，而是創(chuàng)建其子類對(duì)象，目的是為了復(fù)寫run方法，把要執(zhí)行的代碼放進(jìn)去，否則該線程沒(méi)有意義

Private Runnable target; public void run() { if (target != null) { target.run(); } }

1.4 多線程的運(yùn)行

問(wèn)題1：如果在Thread子類覆蓋的run()方法中編寫了運(yùn)行代碼，也為Thread子類對(duì)象傳遞了一個(gè)Runnable對(duì)象，那么，線程運(yùn)行時(shí)的執(zhí)行代碼？

是子類的run方法的代碼？還是Runnable對(duì)象的run()方法的代碼？如：

// 匿名內(nèi)部類的方式實(shí)現(xiàn)的一個(gè)子類，并在構(gòu)造方法中傳入了一個(gè)Runnable對(duì)象 new Thread(new Runnable() {public void run() {// code} }) {@Overridepublic void run() {super.run();// code} }.start();

會(huì)運(yùn)行子類的run方法。因?yàn)楫?dāng)某個(gè)對(duì)象調(diào)用start方法之后，就會(huì)去找自己對(duì)象的run方法，如果沒(méi)有就會(huì)找父類的run方法，父類的run方法會(huì)找runnable運(yùn)行。

其實(shí)就是多態(tài)的一種體現(xiàn)，覆蓋了父類的就執(zhí)行自己的，沒(méi)有覆蓋就去找父類的執(zhí)行

問(wèn)題2：多線程機(jī)制是否會(huì)提高程序的運(yùn)行效率？

多線程機(jī)制并不會(huì)提高程序的運(yùn)行效率，反而性能更低，因?yàn)镃PU需要在不同線程之間頻繁切換。

1.5 多線程下載的誤解？

多線程下載其實(shí)是搶了服務(wù)器的帶寬，一個(gè)線程代表一個(gè)用戶，每個(gè)線程分配的帶寬是相等的，開(kāi)啟的線程多，就會(huì)分配更多的帶寬，是在搶資源，而不是自己更快。

2. 傳統(tǒng)定時(shí)器：Timer類

定時(shí)器有兩種：一種在指定時(shí)間只執(zhí)行一次，另一種先在指定時(shí)間執(zhí)行一次，之后每隔指定時(shí)間循環(huán)執(zhí)行。

該示例說(shuō)明了定時(shí)器的創(chuàng)建方式，并通過(guò)自定義定時(shí)器的方式，在一個(gè)定時(shí)器內(nèi)部通過(guò)不同切換秒數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)在不同的間隔時(shí)間實(shí)現(xiàn)循環(huán)爆炸，另外還通過(guò)兩個(gè)類之間的互相實(shí)現(xiàn)相同的效果

import java.util.Date; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; public class TraditionalTimerTest { private static int count = 0; public static void main(String[] args) { //創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器并調(diào)度任務(wù) /* new Timer().schedule(new TimerTask() { @Override public void run() { System.out.println("bombing!"); } }, 3000);//3秒以后爆炸 */ //}, 10000,3000); //10秒以后爆炸，以后每隔3秒炸一次 //自定義一個(gè)定時(shí)器 class MyTimerTask extends TimerTask{ @Override public void run() { count = (count+1)%2; //在0和1之間切換 System.out.println("bombing!"); new Timer().schedule(/*new TimerTask() { @Override public void run() { System.out.println("bombing!"); } }*/new MyTimerTask(),2000+2000*count); //實(shí)現(xiàn)循環(huán)，不能用this，因?yàn)槭悄涿?#xff0c;所以只能執(zhí)行一次， //就像炸彈一樣，炸完后就沒(méi)有了，必須布置新的炸彈 //所以創(chuàng)建一個(gè)類，每次在最后new一個(gè)新的炸彈 } } //開(kāi)啟定時(shí)器，每隔2秒調(diào)用一次MyTimerTask new Timer().schedule(new MyTimerTask(), 2000); //為了觀察定時(shí)器任務(wù)的執(zhí)行：每隔1秒打印一次當(dāng)前秒數(shù) while(true){ System.out.println(new Date().getSeconds()); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } }

使用互相調(diào)用的方式實(shí)現(xiàn)間隔2秒和4秒的連環(huán)爆炸

import java.util.Date; import java.util.Timer; import java.util.TimerTask; public class MyTraditionalTimer { public static void main(String[] args){ new Timer().schedule(new MyTimerTask(), 4000); //打印當(dāng)前秒數(shù) while(true){ System.out.println(new Date().getSeconds()); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } } } //每隔2秒調(diào)用MyTimerTask2 class MyTimerTask extends TimerTask{ @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("boomping!!!"); new Timer().schedule(new MyTimerTask2(),2000); } } //每隔4秒調(diào)用MyTimerTask2 class MyTimerTask2 extends TimerTask{ @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("boomping!!!"); new Timer().schedule(new MyTimerTask(), 4000); } }

3. 調(diào)度框架：quarts

Quartz是一個(gè)開(kāi)源的作業(yè)調(diào)度框架，它完全由Java寫成，并設(shè)計(jì)用于J2SE和J2EE應(yīng)用中。它提供了巨大的靈活性而不犧牲簡(jiǎn)單性。你能夠用它來(lái)為執(zhí)行一個(gè)作業(yè)而創(chuàng)建簡(jiǎn)單的或復(fù)雜的調(diào)度。它有很多特征，如：數(shù)據(jù)庫(kù)支持，集群，插件，EJB作業(yè)預(yù)構(gòu)建，JavaMail及其它，支持cron-like表達(dá)式等等。

對(duì)于定時(shí)器中不能很好實(shí)現(xiàn)的需求，我們可以想到quarts,這里并沒(méi)有介紹其使用方式，以后開(kāi)發(fā)用到，能夠記起，去查資料

4. 傳統(tǒng)線程互斥技術(shù)

發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：在主函數(shù)內(nèi)部不能創(chuàng)建內(nèi)部類的實(shí)例對(duì)象

內(nèi)部類的一個(gè)重要特點(diǎn)就是可以訪問(wèn)外部類的成員變量，成員變量是對(duì)象身上的，對(duì)象創(chuàng)建完后，成員變量才分配空間，所以內(nèi)部類訪問(wèn)外部類的成員變量需要外部類的實(shí)例對(duì)象。而靜態(tài)方法先存在，所以不可以。

解決方式：

可以將內(nèi)部類定義為靜態(tài)的，或者將創(chuàng)建內(nèi)部類的實(shí)例對(duì)象的語(yǔ)句封裝在一個(gè)外部類的成員方法中，這里定義了一個(gè)init方法，因?yàn)榉椒ㄕ{(diào)用需要對(duì)象，這個(gè)對(duì)象就是將來(lái)調(diào)用該方法的對(duì)象

示例說(shuō)明：

本示例主要是對(duì)上面的問(wèn)題進(jìn)行了展示，另外對(duì)過(guò)去的互斥技術(shù)中的鎖所使用的對(duì)象進(jìn)行了分析

public class TraditionalThreadSychronized { public static void main(String[] args) { //無(wú)法創(chuàng)建，必須關(guān)聯(lián)一個(gè)外部類的實(shí)例對(duì)象，可以定義一個(gè)方法， //或者將外部類定義為靜態(tài) //final Outputer outputer = new Outputer(); //編譯錯(cuò)誤 new TraditionalThreadSychronized().init(); } //方法需要對(duì)象調(diào)用，所以就關(guān)聯(lián)了一個(gè)外部類的對(duì)象 private void init() { final Outputer outputer = new Outputer(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while (true) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } outputer.output("11111"); } } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { while (true) { try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } // outputer.output("are you happy?"); outputer.output2("22222"); } } }).start(); } static class Outputer { // public void output(String name) { // String lock = ""; int len = name.length(); // synchronized(lock){ 使用同一把鎖，任意對(duì)象都可以 // synchronized(this){ 同步函數(shù)使用的是鎖是this，即outputer對(duì)象 synchronized (Outputer.class) { // 靜態(tài)方法的鎖只能是class字節(jié)碼對(duì)象 for (int i = 0; i < len; i++) { System.out.print(name.charAt(i)); } System.out.println(); } } // 同步函數(shù)使用的是鎖是this /* public synchronized void output2(String name){ int len = name.length(); for(int i=0;i<len;i++){ System.out.print(name.charAt(i)); } System.out.println(); } } */ //定義同步的靜態(tài)方法 public static synchronized void output2(String name) { int len = name.length(); for (int i = 0; i < len; i++) { System.out.print(name.charAt(i)); } System.out.println(); } } }

5. 傳統(tǒng)線程同步通信技術(shù)

這里通過(guò)一道面試題進(jìn)行講解

需求：子線程循環(huán)10次，接著主線程循環(huán)100次，接著又回到子線程循環(huán)10次，接著再回到主線程又循環(huán)100次，如此循環(huán)50次

1、思路：

使用面向?qū)ο蟮姆绞剿伎?#xff0c;子線程的任務(wù)是循環(huán)10次，子線程的任務(wù)是循環(huán)100次，所以可以將它們各自的任務(wù)封裝起來(lái)，在封裝內(nèi)部實(shí)現(xiàn)各自的同步（鎖是放在代表要操作的資源的類的內(nèi)部方法中），最后別的對(duì)象來(lái)調(diào)用，循環(huán)50次即可

2、Eclipse小技巧：

這里打印結(jié)果過(guò)長(zhǎng)，我們可以使用eclipse將打印結(jié)果輸出到文件中：
Run As → Run Configurations→ Common → File前打勾 → 指定路徑

3、鎖對(duì)象的定義

兩個(gè)線程執(zhí)行的代碼片段要實(shí)現(xiàn)同步互斥的效果，它們必須用同一個(gè)鎖對(duì)象，鎖是放在代表要操作的資源的類的內(nèi)部方法中，而不是在線程代碼中。

4、實(shí)現(xiàn)按指定的順序執(zhí)行

需要用到wait，Notify，當(dāng)輪到自己要執(zhí)行的時(shí)候，讓對(duì)象去喚醒自己，可以定義一個(gè)標(biāo)識(shí)，來(lái)決定誰(shuí)可以執(zhí)行

5、wait方法必須放在synchronized的里面，而且調(diào)用它的對(duì)象必須和synchronized的對(duì)象是同一個(gè)。

6、While比if更嚴(yán)謹(jǐn)，因?yàn)闀?huì)循環(huán)判斷執(zhí)行條件，所以可以防止偽喚醒，（并不是期望的對(duì)象來(lái)喚醒自己）。

經(jīng)驗(yàn)：要用到共同數(shù)據(jù)（包括同步鎖）或共同算法的若干個(gè)方法應(yīng)該歸于同一個(gè)類上，在這個(gè)類的內(nèi)部去管理各個(gè)方法的狀態(tài)，這種設(shè)計(jì)正好體現(xiàn)了高類聚和程序的健壯性

public class TraditionalThreadCommunication { public static void main(String[] args){ //獲取一個(gè)業(yè)務(wù)對(duì)象 final Business business = new Business(); //子線程 new Thread(new Runnable(){ @Override public void run() { for(int i=1;i<=50;i++){ /*for(int j=0;j<10;j++){ System.out.println("sub thread sequence of"+i+",loop of "+j); }*/ business.sub(i); } } }).start(); //主線程 for(int i=1;i<=50;i++){ /* for(int j=0;j<100;j++){ System.out.println("main thread sequence of"+i+", loop of "+j); } */ business.main(i); } } } //定義一個(gè)業(yè)務(wù)類 class Business{ //定義一個(gè)boolean型變量來(lái)決定子線程和主線程的執(zhí)行權(quán) private boolean bShouldSub = true; //子線程 public synchronized void sub(int i){//把同步的鎖放在資源身上 //不該子線程執(zhí)行，等待 if(!bShouldSub){ try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int j=1;j<=10;j++){ System.out.println("sub thread sequence of"+i+",loop of "+j); } bShouldSub = false; this.notify(); //喚醒主線程 } //主線程 public synchronized void main(int i){ //若是子線程執(zhí)行，主線程等待 if(bShouldSub){ try { this.wait(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } for(int j=1;j<=100;j++){ System.out.println("main thread sequence of"+i+", loop of "+j); } bShouldSub = true; this.notify(); //喚醒子線程 } }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java高并发编程：定时器、互斥、同步通信技术的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。