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Java7并发示例集107:守护线程的创建和运行
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。
-
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:
05 | public Date getDate() { |
09 | public void setDate(Date date) { |
13 | public String getEvent() { |
17 | public void setEvent(String event) { |
-
创建一个名为WriterTask
的类,并且实现Runnable
接口。代码如下:
1 | public class WriterTask implements Runnable { |
-
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:
1 | private Deque<Event> deque; |
3 | public WriterTask(Deque<Event> deque) { |
-
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:
03 | for ( int i = 0 ; i < 100 ; i++) { |
04 | Event event = new Event(); |
05 | event.setDate( new Date()); |
06 | event.setEvent(String.format( "The thread %s has generated an event" , |
07 | Thread.currentThread().getId())); |
08 | deque.addFirst(event); |
10 | TimeUnit.SECONDS.sleep( 1 ); |
11 | } catch (InterruptedException e) { |
-
创建一个名为CleanerTask
的类,并继承Thread
类。代码如下:
1 | public class CleanerTask extends Thread { |
-
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:
1 | private Deque<Event> deque; |
3 | public CleanerTask(Deque<Event> deque) { |
-
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:
4 | Date date = new Date(); |
-
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:
01 | private void clean(Date date) { |
05 | if (deque.size() == 0 ) { |
11 | Event e = deque.getLast(); |
12 | difference = date.getTime() - e.getDate().getTime(); |
13 | if (difference > 10000 ) { |
14 | System.out.printf( "Cleaner: %s\n" , e.getDate()); |
18 | } while (difference > 10000 ); |
21 | System.out.printf( "Clearner: Size of the queue: %d\n" , deque.size()); |
-
创建程序的主类,Main
类,然后实现main()
方法。代码如下:
2 | public static void main(String[] args) { |
-
使用Deque
类创建存储事件的队列。代码如下:
1 | Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>(); |
-
创建并启动三个WriterTask
线程和一个CleanerTask
线程。代码如下:
1 | Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>(); |
2 | WriterTask writer = new WriterTask(deque); |
3 | for ( int i = 0 ; i < 3 ; i++) { |
4 | Thread thread = new Thread(writer); |
8 | CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque); |
-
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。
当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
01 | package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7; |
16 | public Date getDate() { |
20 | public void setDate(Date date) { |
24 | public String getEvent() { |
28 | public void setEvent(String event) { |
WriterTask类的完整代码
01 | package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7; |
04 | import java.util.Deque; |
05 | import java.util.concurrent.TimeUnit; |
14 | public class WriterTask implements Runnable { |
15 | private Deque<Event> deque; |
17 | public WriterTask(Deque<Event> deque) { |
23 | for ( int i = 0 ; i < 100 ; i++) { |
24 | Event event = new Event(); |
25 | event.setDate( new Date()); |
26 | event.setEvent(String.format( "The thread %s has generated an event" , |
27 | Thread.currentThread().getId())); |
28 | deque.addFirst(event); |
30 | TimeUnit.SECONDS.sleep( 1 ); |
31 | } catch (InterruptedException e) { |
CleanerTask类的完整代码
01 | package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7; |
04 | import java.util.Deque; |
13 | public class CleanerTask extends Thread { |
14 | private Deque<Event> deque; |
16 | public CleanerTask(Deque<Event> deque) { |
24 | Date date = new Date(); |
34 | private void clean(Date date) { |
38 | if (deque.size() == 0 ) { |
44 | Event e = deque.getLast(); |
45 | difference = date.getTime() - e.getDate().getTime(); |
46 | if (difference > 10000 ) { |
47 | System.out.printf( "Cleaner: %s\n" , e.getDate()); |
51 | } while (difference > 10000 ); |
54 | System.out.printf( "Clearner: Size of the queue: %d\n" , deque.size()); |
Main类的完整代码
01 | package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7; |
03 | import java.util.ArrayDeque; |
04 | import java.util.Deque; |
12 | public static void main(String[] args) { |
13 | Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>(); |
14 | WriterTask writer = new WriterTask(deque); |
15 | for ( int i = 0 ; i < 3 ; i++) { |
16 | Thread thread = new Thread(writer); |
20 | CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque); |