Posted on 2006-04-12 09:41
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java技術(shù)
在新的JDK5.0中，對(duì)thread做了一些改進(jìn)，我通過(guò)閱讀一些資料寫(xiě)下了下面的總結(jié)，請(qǐng)大家看看。
1.創(chuàng)建線(xiàn)程
在java中實(shí)現(xiàn)多線(xiàn)程有兩種方法，一個(gè)是直接繼承Thread類(lèi)，一個(gè)是實(shí)現(xiàn)Runnable接口，但是推薦的是第二種。因?yàn)樵谶壿嬌蠎?yīng)該要把一個(gè)線(xiàn)程要做的事情以及做這個(gè)事情的方法分開(kāi)；對(duì)于Thread來(lái)講，它只負(fù)責(zé)線(xiàn)程的操作，而具體要做的事情就應(yīng)該放在Runnable中。但不管是那種方式，都要實(shí)現(xiàn)public void run()方法，但啟動(dòng)線(xiàn)程用start而不是run。
2.終止線(xiàn)程
在1.0中，可以用stop方法來(lái)終止，但是現(xiàn)在這種方法已經(jīng)被禁用了，改用interrupt方法。interrupt方法并不是強(qiáng)制終止線(xiàn)程，它只能設(shè)置線(xiàn)程的interrupted狀態(tài)，而在線(xiàn)程中一般使用一下方式：
while (!Thread.currentThread().isInterrupted() && more work to do)
{
do more work
}
而被block的線(xiàn)程在被調(diào)用interrupt時(shí)會(huì)產(chǎn)生InterruptException，此時(shí)是否終止線(xiàn)程由本線(xiàn)程自己決定。程序的一般形式是：
public void run()
{
try
{
. . .
while (!Thread.currentThread().isInterrupted() && more work to do)
{
do more work
}
}
catch(InterruptedException e)
{
// thread was interrupted during sleep or wait
}
finally
{
cleanup, if required
}
// exiting the run method terminates the thread
}
Thread.sleep方法也會(huì)產(chǎn)生InterruptedException，因此，如果每次在做完一些工作后調(diào)用了sleep方法，那么就不用檢查isInterrupted，而是直接捕捉InterruptedException。
在捕捉到InterruptedException時(shí)，如果沒(méi)有其他的事情可做，最好做一下處理，不能用{}
1）
void mySubTask()
{
. . .
try { sleep(delay); }
catch (InterruptedException e) { Thread().currentThread().interrupt(); }
. . .
}
或是
2）
void mySubTask() throws InterruptedException
{
. . .
sleep(delay);
. . .
}
3.線(xiàn)程狀態(tài)
New：當(dāng)使用new創(chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程時(shí)
Runnable: 調(diào)用start或是從blocked狀態(tài)出來(lái)時(shí)
Blocked：sleep, block on input/output, try to acquire lock, suspend, wait.
Dead: 運(yùn)行完成或有exception產(chǎn)生。
4.線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)
可以設(shè)置線(xiàn)程優(yōu)先級(jí)，但是不能保證高優(yōu)先級(jí)的線(xiàn)程就會(huì)被先運(yùn)行
5.線(xiàn)程組
可以把多個(gè)線(xiàn)程加到一個(gè)線(xiàn)程組里面去，這樣可以對(duì)這些線(xiàn)程進(jìn)行一些統(tǒng)一的操作，例如
ThreadGroup g = new ThreadGroup(groupName）
...
g.interrupt(); // interrupt all threads in group g
6.為Uncaught Exceptions設(shè)置Handlers
在java 5.0中，可以為線(xiàn)程中產(chǎn)生的unchecked exception設(shè)置一個(gè)處理器，這個(gè)處理器必須實(shí)現(xiàn)UncaughtExceptionHandler接口。
可以調(diào)用線(xiàn)程實(shí)例的setUncaughtExceptionHandler方法為每個(gè)線(xiàn)程設(shè)置一個(gè)處理器，也可以調(diào)用Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler來(lái)為所有的線(xiàn)程設(shè)置一個(gè)默認(rèn)的處理器。如果沒(méi)有給每一個(gè)線(xiàn)程設(shè)置處理器，那線(xiàn)程會(huì)首先使用線(xiàn)程組的處理器，如果還沒(méi)有再使用默認(rèn)的處理器。
7.Synchronization
多線(xiàn)程很重要的一個(gè)問(wèn)題就是同步的問(wèn)題，如果不解決好同步的問(wèn)題一個(gè)是可能會(huì)引起數(shù)據(jù)的混亂，而且還有可能造成線(xiàn)程的死鎖。在Java 5.0之前，用synchronized來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，在5.0中加入了一個(gè)新的類(lèi):ReentrantLock
使用lock的基本形式是：
myLock.lock(); // a ReentrantLock object
try
{
critical section
}
finally
{
myLock.unlock(); // make sure the lock is unlocked even if an exception is thrown
}
這個(gè)鎖被稱(chēng)為Reentrant的原因是在一個(gè)線(xiàn)程中可以重復(fù)多次申請(qǐng)同一個(gè)鎖，系統(tǒng)會(huì)保留加鎖的次數(shù)，而在解鎖的時(shí)候也就必須執(zhí)行相同次數(shù)。
在一個(gè)線(xiàn)程已經(jīng)得到鎖可以執(zhí)行程序的時(shí)候，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)需要的條件還不能滿(mǎn)足，這時(shí)他就必須等待直到條件滿(mǎn)足。但是因?yàn)樗呀?jīng)對(duì)所需要操作的東西加了鎖，其他的線(xiàn)程不能訪問(wèn)，因此它又可能會(huì)永遠(yuǎn)等待下去?，F(xiàn)在可以用Condition Object來(lái)避免這種情況。
sufficientFunds = bankLock.newCondition();
如果條件不滿(mǎn)足：
sufficientFunds.await();
這時(shí)線(xiàn)程就會(huì)釋放鎖并進(jìn)入blocked狀態(tài)，其他線(xiàn)程就有機(jī)會(huì)執(zhí)行操作。當(dāng)其他線(xiàn)程執(zhí)行完后，就可通知等待的線(xiàn)程繼續(xù)執(zhí)行它的操作了：
sufficientFunds.signalAll();
當(dāng)然也可以調(diào)用singal方法，這樣效率會(huì)高一些，但是有一定的危險(xiǎn)性，因?yàn)樗膯拘丫哂须S機(jī)性。
在5.0之前，采用的是synchronized關(guān)鍵字來(lái)進(jìn)行同步，但是和lock相比它有一些局限性：
1. 申請(qǐng)鎖的線(xiàn)程不能被interrupt
2. 沒(méi)有timeout設(shè)置
3. 只有一個(gè)隱性的condition條件
另外，在申請(qǐng)鎖的時(shí)候可以用tryLock方法，它會(huì)返回一個(gè)bool值來(lái)表示鎖是否申請(qǐng)成功，如果沒(méi)有成功，程序就可以做其他的事情了。
tryLock, await方法都可以被interrupt。
java.util.concurrent.locks包中提供了兩種鎖，一個(gè)就是ReentrantLock，另一個(gè)是ReentrantReadWriteLock，一般用于多操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于寫(xiě)操作的時(shí)候：
private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
private Lock readLock = rwl.readLock();
private Lock writeLock = rwl.writeLock();
8. Callables and Futures
實(shí)現(xiàn)多線(xiàn)程時(shí)一般用的是Runnable接口，但是他有一個(gè)問(wèn)題就是他沒(méi)有參數(shù)和返回值，所以當(dāng)執(zhí)行一個(gè)線(xiàn)程需要返回一個(gè)值的時(shí)候就不是很方便了。Callable接口和Runnable差不多，但是他提供了參數(shù)和返回值：
public interface Callable<V>
{
V call() throws Exception;
}
而Future接口可以保留異步執(zhí)行的值：
public interface Future<V>
{
V get() throws . . .;
V get(long timeout, TimeUnit unit) throws . . .;
void cancel(boolean mayInterrupt);
boolean isCancelled();
boolean isDone();
}
FutureTask可以很方便的把Callable轉(zhuǎn)換成Future和Runnable:
Callable<Integer> myComputation = . . .;
FutureTask<Integer> task = new FutureTask<Integer>(myComputation);
Thread t = new Thread(task); // it's a Runnable
t.start();
. . .
Integer result = task.get(); // it's a Future
9.用Executors創(chuàng)建線(xiàn)程池
用線(xiàn)程池有兩個(gè)好處：1. 減少創(chuàng)建線(xiàn)程的開(kāi)銷(xiāo)。2. 控制線(xiàn)程的數(shù)量。
EXecutors提供了一些方法可以很方便的創(chuàng)建線(xiàn)程池：
newCachedThreadPool
New threads are created as needed; idle threads are kept for 60 seconds.
newFixedThreadPool
The pool contains a fixed set of threads; idle threads are kept indefinitely.
newSingleThreadExecutor
A "pool" with a single thread that executes the submitted tasks sequentially.
newScheduledThreadPool
A fixed-thread pool for scheduled execution.
newSingleThreadScheduledExecutor
A single-thread "pool" for scheduled execution.
在使用Executors時(shí)，先調(diào)用這些靜態(tài)方法創(chuàng)建線(xiàn)程池，得到一個(gè)ExecutorService對(duì)象，然后用這個(gè)對(duì)象的submit方法提交你的Runnable或是Callable對(duì)象。
Future<?> submit(Runnable task)
Future<T> submit(Runnable task, T result)
Future<T> submit(Callable<T> task)
如果不再需要任何提交，就用shutdown方法來(lái)關(guān)閉線(xiàn)程池。
10.在界面中使用多線(xiàn)程
對(duì)于GUI設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，很重要的一個(gè)原則就是要及時(shí)的給用戶(hù)反饋，就算是不能立即得到結(jié)果，界面也不能停在那里，是用戶(hù)不知道發(fā)生了什么事情，必須讓用戶(hù)隨時(shí)知道程序在坐什么。所以當(dāng)程序要執(zhí)行一段需要消耗比較長(zhǎng)時(shí)間的操作時(shí)，就要使用多線(xiàn)程。
但是，有些界面控件并不是線(xiàn)程安全的，在使用這些控件時(shí)就要特別注意。在API doc中這些都有注明，使用的時(shí)候就可以查一下。
如果想在自己另外所創(chuàng)建的線(xiàn)程執(zhí)行過(guò)程中隨時(shí)更新界面來(lái)表示執(zhí)行進(jìn)程，要注意的一點(diǎn)是，這個(gè)線(xiàn)程并不能直接調(diào)用界面控件的方法，而要采用EventQueue類(lèi)的invokeLater，invokeAndWait方法：
EventQueue.invokeLater(new
Runnable()
{
public void run()
{
label.setText(percentage + "% complete");
}
});