在Java中實現讓線程按照自己指定的順序執行
如何讓線程按照自己指定的順序執行
我們在日常的多線程開發中,可能有時會想讓每個線程都按照我們指定的順序來運行,而不是讓CPU隨機調度,這樣可能會讓我們在日常的開發工作中帶來不必要的麻煩。
既然有瞭這個需求,也就引入瞭本文的標題,讓線程按照自己指定的順序來運行。
有興趣的同學可以猜想下列代碼可能運行的結果:
按照正常的理解思路,上面代碼的執行順序依次應該為:t1 → t2 → t3,而實際效果則不是理想的狀態。
下圖為運行效果:
認識Join
join可能對於一些同學來說並不陌生,此處我就不詳細介紹Join是什麼瞭,有疑問的同學可以自行baidu和google。
這裡我將直接介紹如何使用join來達到我們希望看到的效果!
這裡主要是利用Join的阻塞效果,來達到我們的使用目的。看上圖的運行結果可以得知,程序已經按照我們指定的順序執行結束瞭,並得到瞭我們想要的結果。
其實這裡可以深入的思考一下,為什麼join可以達到我們想要的效果呢?接下來我們來看下源碼:
進入join源碼後,首先看到的是一個傳入0參數的join方法,此處選擇繼續進入。
首先可以看到join方法是線程安全的,其次可以結合上圖一起看,當傳入參數為0時,會命中一個wait(0)的方法,有經驗的同學應該能直接看懂,這裡表示等待。
但是需要說明的是,這裡的等待絕對不是等待調用者,而是阻塞的主線程,t1,t2,t3隻是子線程,當子線程運行完畢後,主線程結束等待。
這裡演示瞭join的工作方式,也證實瞭join能讓我們在程序中達到自己想要的效果。
除瞭join能在程序中幫助我們控制線程的順序外,還有另外的方式,比如我們利用線程池實現試一試。
利用Executors線程池
Executors是JDK中java.util.concurrent包下線程池操作類,可以方便的為我們提供線程池的操作。
這裡我們使用Executors中的newSingleThreadExecutor()方法,創建一個單線程的線程池。
根據上圖可以得知,利用newSingleThreadExecutor()方法依然能夠達到我們期待的效果,其實原理很簡單,方法內部是一個基於FIFO的隊列,也就是說,當我們依次將t1,t2,t3加入隊列中時,實際在就緒狀態的隻有t1這個線程,t2,t3則會被添加到隊列中,當t1執行完畢後,則會繼續執行隊列中的其他線程。
根據上面的篇幅我們得知瞭如何讓線程按照指定的方式運行,其實方法還有很多,就不一一列舉瞭。
線程的優先級及執行順序
在學習運算符時,讀者知道各個運算符之間有優先級,瞭解運算符的優先級對程序幵發有很好的作用。線程也是如此,每個線程都具有優先級,Java 虛擬機根據線程的優先級決定線程的執行順序,這樣使多線程合理共享 CPU 資源而不會產生沖突。
優先級概述
在 Java 語言中,線程的優先級范圍是 1~10,值必須在 1~10,否則會出現異常;優先級的默認值為 5。優先級較高的線程會被優先執行,當執行完畢,才會輪到優先級較低的線程執行。如果優先級相同,那麼就采用輪流執行的方式。
可以使用 Thread 類中的 setPriority() 方法來設置線程的優先級。語法如下:
public final void setPriority(int newPriority);
如果要獲取當前線程的優先級,可以直接調用 getPriority() 方法。語法如下:
public final int getPriority();
使用優先級
簡單瞭解過優先級之後,下面通過一個簡單的例子來演示如何使用優先級。
例 1
分別使用 Thread 類和 Runnable 接口創建線程,並為它們指定優先級。
public class FirstThreadInput extends Thread { public void run() { System.out.println("調用FirstThreadInput類的run()重寫方法"); //輸出字符串 for(int i=0;i<5;i++) { System.out.println("FirstThreadInput線程中i="+i); //輸出信息 try { Thread.sleep((int) Math.random()*100); //線程休眠 } catch(Exception e){} } } }
(2) 創建實現 Runnable 接口的 SecondThreadInput 類,實現 run() 方法。代碼如下:
public class SecondThreadInput implements Runnable { public void run() { System.out.println("調用SecondThreadInput類的run()重寫方法"); //輸出字符串 for(int i=0;i<5;i++) { System.out.println("SecondThreadInput線程中i="+i); //輸出信息 try { Thread.sleep((int) Math.random()*100); //線程休眠 } catch(Exception e){} } } }
(3) 創建 TestThreadInput 測試類,分別使用 Thread 類的子類和 Runnable 接口的對象創建線程,然後調用 setPriority() 方法將這兩個線程的優先級設置為 4,最後啟動線程。代碼如下:
public class TestThreadInput { public static void main(String[] args) { FirstThreadInput fti=new FirstThreadInput(); Thread sti=new Thread(new SecondThreadInput()); fti.setPriority(4); sti.setPriority(4); fti.start(); sti.start(); } }
(4) 運行上述代碼,運行結果如下所示。
調用FirstThreadInput類的run()重寫方法
調用SecondThreadInput類的run()重寫方法
FirstThreadInput線程中i=0
SecondThreadInput線程中i=0
FirstThreadInput線程中i=1
FirstThreadInput線程中i=2
SecondThreadInput線程中i=1
FirstThreadInput線程中i=3
SecondThreadInput線程中i=2
FirstThreadInput線程中i=4
SecondThreadInput線程中i=3
SecondThreadInput線程中i=4
由於該例子將兩個線程的優先級都設置為 4,因此它們交互占用 CPU ,宏觀上處於並行運行狀態。
重新更改 ThreadInput 類的代碼、設置優先級。代碼如下:
fti.setPriority(1); sti.setPriority(10);
重新運行上述代碼,如下所示。
調用FirstThreadInput類的run()重寫方法
調用SecondThreadInput類的run()重寫方法
FirstThreadInput線程中i=0
SecondThreadInput線程中i=0
SecondThreadInput線程中i=1
SecondThreadInput線程中i=2
SecondThreadInput線程中i=3
SecondThreadInput線程中i=4
FirstThreadInput線程中i=1
FirstThreadInput線程中i=2
FirstThreadInput線程中i=3
FirstThreadInput線程中i=4
以上為個人經驗,希望能給大傢一個參考,也希望大傢多多支持WalkonNet。