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Java7并发示例集107:守护线程的创建和运行

2013年10月8日 发表评论 阅读评论 230 人阅读    

Java有一种特殊线程,守护线程,这种线程优先级特别低,只有在同一程序中的其他线程不执行时才会执行。

由于守护线程拥有这些特性,所以,一般用为为程序中的普通线程(也称为用户线程)提供服务。它们一般会有一个无限循环,或用于等待请求服务,或用于执行任务等。它们不可以做任何重要的工作,因为我们不确定他们什么时才能分配到CPU运行时间,而且当没有其他线程执行时,它们就会自动终止。这类线程的一个典型应用就是Java的垃圾回收。

在本节示例中,我们将创建两个线程,一个是普通线程,向队列中写入事件;另外一个是守护线程,清除队列中的事件,删除存在时间超过10秒的事件。

知其然

按照如下步骤,实现示例程序。

  1. 创建Event类,该类仅仅用于保存程序执行所需的事件信息。声明两个属性,一个是java.util.Date类型的的date熟悉,另外一个是String类型的event属性;然后生成这两个属性的读写方法。代码如下:

    public class Event {
        private Date date;
        private String event;
    
        public Date getDate() {
            return date;
        }
    
        public void setDate(Date date) {
            this.date = date;
        }
    
        public String getEvent() {
            return event;
        }
    
        public void setEvent(String event) {
            this.event = event;
        }
    }
    
  2. 创建一个名为WriterTask的类,并且实现Runnable接口。代码如下:

    public class WriterTask implements Runnable {
    
  3. 声明一个用来存储事件的队列属性,实现类的构造函数,并且利用其参数来初始化队列属性。代码如下:

        private Deque<Event> deque;
    
        public WriterTask(Deque<Event> deque) {
            this.deque = deque;
        }
    
  4. 实现该任务的run()方法,方法中含有一个遍历100次的循环。在每次遍历中,创建一个新的Event对象,然后保存到队列中,再睡眠1秒钟。代码如下:

        @Override
        public void run() {
            for (int i = 0; i < 100; i++) {
                Event event = new Event();
                event.setDate(new Date());
                event.setEvent(String.format("The thread %s has generated an event",
                        Thread.currentThread().getId()));
                deque.addFirst(event);
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
  5. 创建一个名为CleanerTask的类,并继承Thread类。代码如下:

    public class CleanerTask extends Thread {
    
  6. 声明一个用来存储事件的队列属性,实现类的构造函数,并且利用其参数来初始化队列属性。在构造方法中,通过调用setDaemon()方法,将该线程设置为守护线程。代码如下:

        private Deque<Event> deque;
    
        public CleanerTask(Deque<Event> deque) {
            this.deque = deque;
            setDaemon(true);
        }
    
  7. 实现run()方法,方法体内有一个无限循环,用于获取当前时间,然后调用clearn()方法。代码如下:

        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                Date date = new Date();
                clean(date);
            }
        }
    
  8. 实现clean()方法,在该方法内,获取最后面的一个时间,然后检查时间时间和当前时间的时间差,如果在10秒钟之前创建的,则删除当前事件,再检查下一个事件。如果有事件被删除,则显示打印出被删除事件的信息,然后还将打印出队列的最新长度,这样就可以观察到程序的执行进展。代码如下:

        private void clean(Date date) {
            long difference;
            boolean delete;
    
            if (deque.size() == 0) {
                return;
            }
    
            delete = false;
            do {
                Event e = deque.getLast();
                difference = date.getTime() - e.getDate().getTime();
                if (difference > 10000) {
                    System.out.printf("Cleaner: %s\n", e.getDate());
                    deque.removeLast();
                    delete = true;
                }
            } while (difference > 10000);
    
            if (delete) {
                System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %d\n", deque.size());
            }
        }
    
  9. 创建程序的主类,Main类,然后实现main()方法。代码如下:

    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
    
  10. 使用Deque类创建存储事件的队列。代码如下:

            Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>();
    
  11. 创建并启动三个WriterTask线程和一个CleanerTask线程。代码如下:

            Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>();
            WriterTask writer = new WriterTask(deque);
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                Thread thread = new Thread(writer);
                thread.start();
            }
    
            CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque);
            cleaner.start();
    
  12. 执行程序,查看执行结果。

知其所以然

分析程序的执行结果就可以看出,队列先增加到30,然后就在27到30之间变化,知道程序执行结束。

程序首先从三个WriterTask线程开始执行,每个线程先队列增加一个事件,然后睡眠1秒钟。在前10秒过后,在队列中将存在三十个事件。在这10秒期间,当三个WriterTask线程都睡眠时,CleanerTask线程也会运行,但是不会删除任何事件,因为所有的事件的生成时间还不超过10秒。在前10秒过后的时间里,每秒钟三个WriterTask向队列中添加三个事件;同样,CleanerTask每秒会删除三个事件。所以,事件的数目在27到30之间徘徊。

WriterTask线程都休眠时,我们就可以自由处理时间,这段时间让守护线程得以运行。如果将WriterTask线程的睡眠时间设置得更短一点,那么CleanerTask线程将获取更少的CPU运行时间。果真如此的话,因为CleanerTask线程一直得不到足够的运行时间不能用于删除足够的事件,队列的长度将会一直增长下去。

永无止境

仅能在调用start()方法之前,通过调用setDaemon()方法将线程设置为守护线程。一旦线程开始运行,则不能修改守护状态。

还可以使用isDaemon()来检查一个线程是否为守护线程。如果是守护线程,则返回true;如果是普通线程,则返回false

拿来主义

本文是从 《Java 7 Concurrency Cookbook》 (D瓜哥窃译为 《Java7并发示例集》 )翻译而来,仅作为学习资料使用。没有授权,不得用于任何商业行为。

小有所成

本节所用的所有示例代码的完整版。

Event类的完整代码

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;

import java.util.Date;

/**
 * 事件信息类
 * <p/>
 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
 * Date: 2013-09-19
 * Time: 22:56
 */
public class Event {
    private Date date;
    private String event;

    public Date getDate() {
        return date;
    }

    public void setDate(Date date) {
        this.date = date;
    }

    public String getEvent() {
        return event;
    }

    public void setEvent(String event) {
        this.event = event;
    }
}

WriterTask类的完整代码

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;

import java.util.Date;
import java.util.Deque;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 每秒生成一个事件。
 * <p/>
 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
 * Date: 2013-09-19
 * Time: 22:59
 */
public class WriterTask implements Runnable {
    private Deque<Event> deque;

    public WriterTask(Deque<Event> deque) {
        this.deque = deque;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            Event event = new Event();
            event.setDate(new Date());
            event.setEvent(String.format("The thread %s has generated an event",
                    Thread.currentThread().getId()));
            deque.addFirst(event);
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

CleanerTask类的完整代码

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;

import java.util.Date;
import java.util.Deque;

/**
 * 事件清理
 * <p/>
 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
 * Date: 2013-09-19
 * Time: 23:33
 */
public class CleanerTask extends Thread {
    private Deque<Event> deque;

    public CleanerTask(Deque<Event> deque) {
        this.deque = deque;
        setDaemon(true);
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            Date date = new Date();
            clean(date);
        }
    }

    /**
     * 删除事件。
     *
     * @param date
     */
    private void clean(Date date) {
        long difference;
        boolean delete;

        if (deque.size() == 0) {
            return;
        }

        delete = false;
        do {
            Event e = deque.getLast();
            difference = date.getTime() - e.getDate().getTime();
            if (difference > 10000) {
                System.out.printf("Cleaner: %s\n", e.getDate());
                deque.removeLast();
                delete = true;
            }
        } while (difference > 10000);

        if (delete) {
            System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %d\n", deque.size());
        }
    }
}

Main类的完整代码

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

/**
 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
 * Date: 2013-09-19
 * Time: 23:54
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>();
        WriterTask writer = new WriterTask(deque);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            Thread thread = new Thread(writer);
            thread.start();
        }

        CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque);
        cleaner.start();
    }
}

 



作 者: D瓜哥,http://www.diguage.com/
原文链接:http://www.diguage.com/archives/55.html
版权声明:非特殊声明均为本站原创作品,转载时请注明作者和原文链接。



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