Java多线程设计模式系列
通过几天的认真阅读,发现这是一本难得一见的好书,为了加深巩固学习成功,我打算将书中的例子全部自己实现一遍,特此记录下来也方便其他朋友学习。
第一章,java语言的线程
单线程程序:打印10000次good字符串
public class SingleThreadSample {
public static void main(String[] args) {
for(int i=0; i< 10000; i++){
System.out.print("good!");
}
}
}
严格的说并不是只有一个线程在操作,还有其他的线程在非java处理系统上运行,比如gc,gui相关的线程等。
第一个多线程程序:实现了交替打印good和nice的功能
public class MyThreadTest { public static void main(String[] args) {
MyThread t = new MyThread();
t.start(); for (int i = 0; i < 10000; i++) {
System.out.println("good!");
}
}
} class MyThread extends Thread { @Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
System.out.println("nice!");
}
}
}
这里加入一个并发和并行概念的区别,并发是concurrent,是指多个线程在同一个cpu上切换进行执行。并行是parallel,指多个线程是在各自的cpu上同时执行的。
我们增强一下刚才的多线程例子,把打印的字符串变成通过参数传递。
public class MyThread2Test {
public static void main(String[] args) {
MyThread2 t1 = new MyThread2("good!");
MyThread2 t2 = new MyThread2("nice!"); t1.start();
t2.start();
} } class MyThread2 extends Thread {
private String message; public MyThread2(String message) {
this.message = message;
} @Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
System.out.println(message);
}
}
}
刚才是通过集成Thread抽象类的子类方式实现多线程,另外还可以通过Runnable接口的方式,例子如下:
public class MyThread3Test {
public static void main(String[] args) {
MyThread3 t1 = new MyThread3("good!");
MyThread3 t2 = new MyThread3("nice!"); new Thread(t1).start();
new Thread(t2).start();
}
} class MyThread3 implements Runnable {
private String message; public MyThread3(String message) {
this.message = message;
} @Override
public void run() {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
System.out.println(message);
}
}
}
启动和执行多线程已经说完了,那么该说说如何让线程休息休息。
第一种方式是通过Thread.sleep(ms)方法,需要注意的是这个方法有一个重载Thread.sleep(ms,ns),可以把停止的时间控制到纳秒级。
另外Thread.yield()方法也可以在循环体中使用,表示如果没有cpu时间则将当前线程切换到其他子线程,可以简单理解成Thread.sleep(0);
不过Thread.sleep会抛出InterruptedException异常,Thread.yield不会。
下面在说说线程互斥,还是刚才的例子,如果我打算让程序执行10000次打印的过程是一个整体,执行过程中不允许切换到其他子线程,那么就需要使用Synchronzed关键字。
public class MyThreadMutualTest {
public static void main(String[] args) {
PrintMessage pmsg = new PrintMessage(); new MyThreadMutual(pmsg,"good").start();
new MyThreadMutual(pmsg,"nice").start();
}
} class MyThreadMutual extends Thread {
private String message;
private PrintMessage printMessage; public MyThreadMutual(PrintMessage printMessage,String message) {
this.printMessage = printMessage;
this.message=message;
} @Override
public void run() {
printMessage.show(message);
}
} class PrintMessage { public synchronized void show(String msg) {
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
System.out.println(msg);
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
接下来讲一下线程的协调,主要有三个方法:wait() notify() notifyAll()
这三个方法都是object类的方法,可以理解成一个休息室,调用obj.wait()方法表示当前执行的线程进入休息室,休息室里可能会有多个线程,如果没有其他线程给休息室发消息通知它们可以出去了,这些线程就会一直在里面休息。
当调用obj.notify()方法,表示休息室中可以有一个线程退出,如果里面有多个线程,会随机选取一个,而obj.notifyAll()表示所有的线程都可以退出休息室。
现在把上面的例子修改一下,想打印10次good再打印10次nice,这样交替执行。
public class ThreadMutualTest2 {
public static void main(String[] args) {
Object obj = new Object();
MyThreadMutualA a = new MyThreadMutualA("nice", obj);
MyThreadMutualB b = new MyThreadMutualB("good", obj); a.start();
b.start();
}
} class MyThreadMutualA extends Thread {
private Object obj;
private String message; public MyThreadMutualA(String message, Object obj) {
this.message=message;
this.obj=obj;
} @Override
public void run() {
synchronized(obj){
for(int i=1; i<100; i++){
System.out.println(message); if(i%5==0){
obj.notify(); try {
obj.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} obj.notify();
}
}
} class MyThreadMutualB extends Thread { private Object obj;
private String message; public MyThreadMutualB(String message, Object obj) {
this.message=message;
this.obj=obj;
} @Override
public synchronized void run() {
synchronized(obj){
for(int i=1; i<100; i++){
System.out.println(message);
if(i%5==0){
obj.notify(); try {
obj.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} obj.notify();
}
}
}
这段代码废了好大劲啊,同步互斥是多线程最复杂的最核心的部分了。
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