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Java7并发示例集110:线程组

2013年10月16日 发表评论 阅读评论 323 人阅读    

对线程分组是Java并发API提供的一个有趣功能。我们可以将一组线程看成一个独立单元,并且可以随意操纵线程组中的线程对象。比如,可以控制一组线程来运行同样的任务,无需关心有多少线程还在运行,还可以使用一次中断调用中断所有线程的执行。

Java提供了ThreadGroup类来控制一个线程组。一个线程组可以通过线程对象来创建,也可以由其他线程组来创建,生成一个树形结构的线程。

根据《Effective Java》的说明,不再建议使用ThreadGroup。建议使用Executor

——D瓜哥特此说明。

在本节,我们就使用ThreadGroup来开发一个简单的示例。我们将创建十个休眠时间不等的线程(比如模拟搜索),当其中一个完成时,中断其余线程。

知其然

按照下面所示步骤,完成示例代码。

  1. 创建一个名为Result的类,用于存储第一个完成任务的线程的名字。声明一个String类型的私有变量,name,同时生成Setter/Getter方法。代码如下:

    public class Result {
        private String name;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
    
  2. 创建一个名为SearchTask的类,并实现Runnable接口。代码如下:

    public class SearchTask implements Runnable {
    
  3. 声明一个Result类型的私有变量,并通过构造函数来实例化该变量。代码如下:

        private Result result;
    
        public SearchTask(Result result) {
            this.result = result;
        }
    
  4. 实现run()方法,在其中调用doTask()方法,来等待完成或被中断。该方法还向控制台打印信息来显示线程的开始、结束或者中断。代码如下:

        @Override
        public void run() {
            String name = Thread.currentThread().getName();
            System.out.printf("Thread %s: Start\n", name);
            try {
                doTask();
                result.setName(name);
            } catch (InterruptedException e) {
                System.out.printf("Thread %s: Interrupted\n", name);
                return;
            }
            System.out.printf("Thread %s: End\n", name);
        }
    
  5. 实现doTask()方法,该方法将创建一个Random对象,然后使用该对象生成一个随机数,来调节线程休眠的时间。代码如下:

        // 模拟搜索
        private void doTask() throws InterruptedException {
            Random random = new Random(new Date().getTime());
            int value = (int) (random.nextDouble() * 100);
            System.out.printf("Thread %s: %d\n",
                    Thread.currentThread().getName(), value);
            TimeUnit.SECONDS.sleep(value);
        }
    
  6. 创建示例程序的主类,Main,并实现main()方法。代码如下:

    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
    
  7. 创建一个名称为SearcherThreadGroup对象。代码如下:

            ThreadGroup threadGroup = new ThreadGroup("Searcher");
    
  8. 然后,创建一个Result对象和SearchTask对象。代码如下:

            Result result = new Result();
            SearchTask searchTask = new SearchTask(result);
    
  9. SearchTask对象使用创建十个Thread对象,并且创建Thread对象时,将ThreadGroup对象作为第一个参数,传递给Thread类的构造函数。代码如下:

            for (int i = 0; i < 5; i++) {
                Thread thread = new Thread(threadGroup, searchTask);
                thread.start();
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
    
  10. 使用list()方法将ThreadGroup对象的信息打印出来。代码如下:

            System.out.printf("Number of Threads: %d\n", threadGroup.activeCount());
            System.out.println("Information about the Thread Group");
            threadGroup.list();
    
  11. 使用activeCount()enumerate()来获取ThreadGroup对象中的活跃线程数并将其复制到一个线程数组中。使用get*()方法,获取线程的名称和状态。代码如下:

            Thread[] threads = new Thread[threadGroup.activeCount()];
            threadGroup.enumerate(threads);
            for (int i = 0; i < threadGroup.activeCount(); i++) {
                System.out.printf("Thread %s: %s\n", threads[i].getName(),
                        threads[i].getState());
            }
    
  12. 调用waitFinish()方法,等待ThreadGroup对象中的其中一个线程完成任务。稍后实现该方法。代码如下:

            waitFinish(threadGroup);
    
  13. 使用interrupt()方法,中断线程组中其他线程。代码如下:

            threadGroup.interrupt();
    
  14. 实现waitFinish()方法,使用activeCount()方法控制线程的执行结果。代码如下:

        // 等待任务完成
        private static void waitFinish(ThreadGroup threadGroup) {
            while (threadGroup.activeCount() > 9) {
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    
  15. 运行程序,查看执行效果。

知其所以然

下面是程序执行的结果。你将看到list()方法的输出,各个线程的状态等。

Thread Thread-0: Start
Thread Thread-0: 52
Thread Thread-1: Start
Thread Thread-1: 41
Thread Thread-2: Start
Thread Thread-2: 69
Thread Thread-3: Start
Thread Thread-3: 60
Thread Thread-4: Start
Thread Thread-4: 88
Number of Threads: 5
Information about the Thread Group
java.lang.ThreadGroup[name=Searcher,maxpri=10]
    Thread[Thread-0,5,Searcher]
    Thread[Thread-1,5,Searcher]
    Thread[Thread-2,5,Searcher]
    Thread[Thread-3,5,Searcher]
    Thread[Thread-4,5,Searcher]
Thread Thread-0: TIMED_WAITING
Thread Thread-1: TIMED_WAITING
Thread Thread-2: TIMED_WAITING
Thread Thread-3: TIMED_WAITING
Thread Thread-4: TIMED_WAITING
Thread Thread-1: Interrupted
Thread Thread-4: Interrupted
Thread Thread-2: Interrupted
Thread Thread-0: Interrupted
Thread Thread-3: Interrupted

ThreadGroup类保存着众多Thread对象以及关联的ThreadGroup对象。可以通过调用该类的方法,访问线程的信息,还可以对其进行各种操作,比如中断等。

永无止境

ThreadGroup类还有好多方法。请翻阅API文档,查看完整的方法说明。

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

下面是本节示例所用的代码的完整版。

Result类的完整代码

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe10;

/**
 * 存储查询结果
 * <p/>
 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
 * Date: 2013-09-30
 * Time: 00:45
 */
public class Result {
    private String name;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

SearchTask类的完整代码

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe10;

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

/**
 * 模拟搜索类
 * <p/>
 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
 * Date: 2013-10-02
 * Time: 22:38
 */
public class SearchTask implements Runnable {
    private Result result;

    public SearchTask(Result result) {
        this.result = result;
    }

    @Override
    public void run() {
        String name = Thread.currentThread().getName();
        System.out.printf("Thread %s: Start\n", name);
        try {
            doTask();
            result.setName(name);
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.printf("Thread %s: Interrupted\n", name);
            return;
        }
        System.out.printf("Thread %s: End\n", name);
    }

    // 模拟搜索
    private void doTask() throws InterruptedException {
        Random random = new Random(new Date().getTime());
        int value = (int) (random.nextDouble() * 100);
        System.out.printf("Thread %s: %d\n",
                Thread.currentThread().getName(), value);
        TimeUnit.SECONDS.sleep(value);
    }
}

Main类的完整代码

package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe10;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 线程组示例主类
 * <p/>
 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
 * Date: 2013-10-02
 * Time: 22:45
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadGroup threadGroup = new ThreadGroup("Searcher");

        Result result = new Result();
        SearchTask searchTask = new SearchTask(result);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            Thread thread = new Thread(threadGroup, searchTask);
            thread.start();
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        System.out.printf("Number of Threads: %d\n", threadGroup.activeCount());
        System.out.println("Information about the Thread Group");
        threadGroup.list();

        Thread[] threads = new Thread[threadGroup.activeCount()];
        threadGroup.enumerate(threads);
        for (int i = 0; i < threadGroup.activeCount(); i++) {
            System.out.printf("Thread %s: %s\n", threads[i].getName(),
                    threads[i].getState());
        }

        waitFinish(threadGroup);

        threadGroup.interrupt();
    }

    // 等待任务完成
    private static void waitFinish(ThreadGroup threadGroup) {
        while (threadGroup.activeCount() > 9) {
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

 



作 者: D瓜哥,http://www.diguage.com/
原文链接:http://www.diguage.com/archives/72.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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