场景
Java语言是支持多线程的,一个正在运行的Java程序可以称之为一个进程(process),在每个进程里面包含多个线程,线程是进程中单一的顺序控制流,CPU在执行计算机指令的时候都是按顺序执行,但是由于其执行速度很快,可以把时间分成很细小的时间片,交替执行,线程和进程的区别在于:
创建进程的开销大于创建线程的开销,进程之间的通信比线程间要难
线程不能独立存在,依托于进程而存在,线程也可以看作轻量级的进程
多进程的稳定性高于多线程,一个进程的运行不会影响其他进程,但线程崩溃往往会引起程序的崩溃
Thread类位于java.lang包,JDK1.0引入。在HotSpot虚拟机中,线程使用的是基于操作系统的1 :
1的内核实现模型来创建线程,线程的创建、调度、执行、销毁等由内核进行控制,调度过程通过抢占式策略进行调度。
下面记录Thread类的常用API。
注:
博客:
https://blog.csdn.net/badao_liumang_qizhi
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实现
1、sleep线程休眠
sleep方法会使当前线程进入指定毫秒数的休眠,暂停执行,虽然给定一个休眠时间,但是最终要以系统的定时器和调度器的精度为准。
public class ApiDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //1、线程sleep //sleep方法会使当前线程进入指定毫秒数的休眠,暂停执行,虽然给定一个休眠时间,但是最终要以系统的定时器和调度器的精度为准 new Thread(()->{ long startTime = System.currentTimeMillis(); sleep(2000L); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(String.format("总共花费时间:%d ms",(endTime-startTime))); }).start(); long startTime = System.currentTimeMillis(); sleep(3000l); long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(String.format("主线程总共花费时间:%d ms",(endTime-startTime))); //输出结果 //总共花费时间:2012 ms // 主线程总共花费时间:3006 ms //分别在自定义的线程和主线程中进行了休眠,每个线程的休眠互不影响。 }
2、使用TimeUnit代替Thread.sleep
在JDK1.5以后,引入了枚举TimeUnit,其对sleep进行了很好的封装,使用它可以省去时间单位的换算步骤
//休眠3000毫秒 //TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(3000); //休眠4秒 //TimeUnit.SECONDS.sleep(4); //休眠1分钟 //TimeUnit.MINUTES.sleep(1); //休眠1小时 //TimeUnit.HOURS.sleep(1);
3、yield方法
会提醒调度器自愿放弃当前的CPU资源,如果CPU资源不紧张,则会忽略这种提醒。
package com.ruoyi.demo.thread; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.stream.IntStream; import static jodd.util.ThreadUtil.sleep; public class ApiDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { IntStream.range(0,2).mapToObj(ApiDemo::create).forEach(Thread::start); } private static Thread create(int index){ return new Thread(()->{ //如果不加index为0调用yield方法,输出结果有时候0在前,有时候1在前 //当调用了yield方法,顺序始终是0,1,因为index为0的线程如果最先获取了CPU资源会高速CPU调度器放弃了原本属于自己的资源 //但是yield只是一个提示,不能保证每次都能满足 if(index == 0){ Thread.yield(); } System.out.println(index); }); } }
4、setPriority设置线程优先级
理论上优先级较高的线程会获取优先被CPU调度的机会,但是也只是一个提示作用,不能保证
每次都是这样。
Thread t1 = new Thread(()->{ while(true) { System.out.println("t1"); } }); t1.setPriority(3); Thread t2 = new Thread(()->{ while(true) { System.out.println("t2"); } }); t2.setPriority(1); t1.start(); t2.start();
通过设置t1的优先级高,所以t1的输出频率要高于t2。
除了设置优先级,还有getPriority()获取线程的优先级。
5、获取当前线程currentThread以及获取线程ID
获取当前线程currentThread,getId()获取线程的唯一ID。
//4、获取线程ID new Thread(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getId()); }).start(); //5、获取当前线程以及名字 new Thread(() -> { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); }).start();
6、interrupt打断堵塞
调用wait、sleep、join等方法时会使线程进入堵塞状态,而调用interrupt方法就可以打断堵塞。
一旦在堵塞的情况下被打断,都会抛出一个InterruptedException的异常。
Thread thread = new Thread(() -> { try { TimeUnit.MINUTES.sleep(2); } catch (InterruptedException e) { System.out.println("被interrupted"); } }); thread.start(); TimeUnit.SECONDS.sleep(2); thread.interrupt();
新建一个线程并企图休眠2分钟,但是主线程在2秒后调用interrupt将其打断。
7、join方法
join某个线程A,会使当前线程进入等待,直到线程A结束生命周期,或者到达给定的时间
下面创建两个线程,分别启动,并且调用了每个线程的join方法,join方法是被主线程调用的,会发现线程1和线程2交替地输出直到他们结束生命周期,main线程的循环才会开始运行。
public class ApiDemo { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { List<Thread> threads = IntStream.range(1, 3).mapToObj(ApiDemo::create).collect(Collectors.toList()); //启动线程 threads.forEach(Thread::start); //执行这两个线程的join方法 for(Thread thread : threads){ thread.join(); } //main线程循环输出 for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"#"+i); shortSleep(); } } //创建线程,每个线程只做循环输出 private static Thread create(int index){ return new Thread(()->{ for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"#"+i); shortSleep(); } }); } //休眠1秒 private static void shortSleep(){ try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
输出结果
Thread-1#0
Thread-0#0
Thread-0#1
Thread-1#1
Thread-1#2
Thread-0#2
Thread-1#3
Thread-0#3
Thread-0#4
Thread-1#4
Thread-0#5
Thread-1#5
Thread-0#6
Thread-1#6
Thread-1#7
Thread-0#7
Thread-1#8
Thread-0#8
Thread-1#9
Thread-0#9
main#0
main#1
main#2
main#3
main#4
main#5
main#6
main#7
main#8
main#9
Process finished with exit code 0
应用场景:
app调用后台服务查询航班信息,后台需要到各大航空公司的接口获取信息,最后统一整理加工返回
到app端。除了使用CountDownLatch等,也可以用join方法。将每一个航空公司的查询交给一个线程去工作,
然后在他们结束之后统一对数据进行整理。
8、join方法结合实战(查询多个航空公司api返回航班列表汇总)
每个航空公司的接口不一样,查询速度也存在差异,如果跟航空公司进行串行化交互(逐个查询),
客户端需要等待很长的时间,如果将每一个航空公司的查询都交给一个线程去工作,然后在他们结束工作之后
统一对数据进行整理,这样就可以节省时间。
定义查询接口FightQuery,并提供一个返回方法,不管是Thread的run方法还是Runable接口,都是void返回类型,如果
想通过某个线程的运行得到结果,就需要自己定义一个返回的接口。
package com.ruoyi.demo.thread; import java.util.List; public interface FightQuery { //FightQuery提供了一个返回方法,不管是Thread的run方法,还是Runable方法,都是void返回类型,如果想通过某个线程的运行得到结果,就需要自己定义一个返回的结果 List<String> get(); }
查询Fight的task就是一个线程的子类,主要用于到各大航空公司获取数据
package com.ruoyi.demo.thread; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class FightQueryTask extends Thread implements FightQuery{ //起点 private final String origin; //终点 private final String destination; //航班列表 private final List<String> flightList = new ArrayList<>(); public FightQueryTask(String airline,String origin,String destination){ //调用父类Thread的构造方法,传递航班名参数作为线程name super("["+airline+"]"); this.origin = origin; this.destination = destination; } @Override public void run() { //getName()是调用父类Thread的getName()方法 System.out.printf("%s-query from %s to %s \n",getName(),origin,destination); //ThreadLocalRandom 线程安全随机数获取 int randomVal = ThreadLocalRandom.current().nextInt(10); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(randomVal); this.flightList.add(getName()+"-"+randomVal); System.out.printf("The Fight:%s list query successful \n",getName()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } @Override public List<String> get() { return this.flightList; } }
注意上面的构造方法中调用了super,这代表着调用了父类Thread的构造方法,传递航班名参数作为线程name
以及getName也是调用了父类Thread的方法。
然后实现app模拟发起航班查询
package com.ruoyi.demo.thread; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class FightQueryDemo { //定义合作的各大航空公司 private static List<String> fightCompany = Arrays.asList("Company1","Company2","Company3"); public static void main(String[] args) { //模拟发出搜索机票请求,传递参数起点和终点 List<String> results = search("QD","BJ"); //遍历输出查询结果 results.forEach(System.out::println); } private static List<String> search(String original,String dest) { final List<String> result = new ArrayList<>(); //创建查询航班信息的线程列表 //这里有三家航工公司,遍历这三家航空公司,调用创建线程的方法传递航空公司的名字和起点以及终点 List<FightQueryTask> tasks = fightCompany.stream().map(f->createSearchTask(f,original,dest)).collect(Collectors.toList()); //遍历启动这几个线程 tasks.forEach(Thread::start); //分别调用每一个线程的join方法,获取每个查询线程的结果,并且将其加入到result中 tasks.forEach(t->{ try { t.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); //在此之前,当前线程会堵塞住,获取每个查询线程的结果,并且加入到result中 //调用接口的get方法获取每个公司的航班列表,并将每个公司的航班列表addAll到result中 tasks.stream().map(FightQuery::get).forEach(result::addAll); return result; } private static FightQueryTask createSearchTask(String fight,String original,String dest){ //通过传参的构造方法传递参数 return new FightQueryTask(fight,original,dest); } }
总结:
主线程收到了seach请求之后,交给了若干个查询线程分别进行工作,最后将每一个线程获取的航班进行统一的汇总。
由于每个航空公司的查询时间不一样,所以使用随机值来模拟不同的查询速度。
运行结果
以上代码和示例参考《Java高并发编程详解》,建议阅读原书。
标签:Java,String,Thread,示例,System,线程,sleep,public From: https://www.cnblogs.com/badaoliumangqizhi/p/16638152.html