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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 353 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:

    01public class Event {
    02    private Date date;
    03    private String event;
    04 
    05    public Date getDate() {
    06        return date;
    07    }
    08 
    09    public void setDate(Date date) {
    10        this.date = date;
    11    }
    12 
    13    public String getEvent() {
    14        return event;
    15    }
    16 
    17    public void setEvent(String event) {
    18        this.event = event;
    19    }
    20}
  2. 创建一个名为WriterTask的类,并且实现Runnable接口。代码如下:

    1public 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:

    1private Deque<Event> deque;
    2 
    3public WriterTask(Deque<Event> deque) {
    4    this.deque = deque;
    5}
  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:

    01@Override
    02public void run() {
    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);
    09        try {
    10            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    11        } catch (InterruptedException e) {
    12            e.printStackTrace();
    13        }
    14    }
    15}
  5. 创建一个名为CleanerTask的类,并继承Thread类。代码如下:

    1public 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:

    1private Deque<Event> deque;
    2 
    3public CleanerTask(Deque<Event> deque) {
    4    this.deque = deque;
    5    setDaemon(true);
    6}
  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:

    1@Override
    2public void run() {
    3    while (true) {
    4        Date date = new Date();
    5        clean(date);
    6    }
    7}
  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:

    01private void clean(Date date) {
    02    long difference;
    03    boolean delete;
    04 
    05    if (deque.size() == 0) {
    06        return;
    07    }
    08 
    09    delete = false;
    10    do {
    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());
    15            deque.removeLast();
    16            delete = true;
    17        }
    18    } while (difference > 10000);
    19 
    20    if (delete) {
    21        System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %d\n", deque.size());
    22    }
    23}
  9. 创建程序的主类,Main类,然后实现main()方法。代码如下:

    1public class Main {
    2    public static void main(String[] args) {
  10. 使用Deque类创建存储事件的队列。代码如下:

    1Deque<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:

    1Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>();
    2WriterTask writer = new WriterTask(deque);
    3for (int i = 0; i < 3; i++) {
    4    Thread thread = new Thread(writer);
    5    thread.start();
    6}
    7 
    8CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque);
    9cleaner.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

01package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;
02 
03import java.util.Date;
04 
05/**
06 * 事件信息类
07 * <p/>
08 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
09 * Date: 2013-09-19
10 * Time: 22:56
11 */
12public class Event {
13    private Date date;
14    private String event;
15 
16    public Date getDate() {
17        return date;
18    }
19 
20    public void setDate(Date date) {
21        this.date = date;
22    }
23 
24    public String getEvent() {
25        return event;
26    }
27 
28    public void setEvent(String event) {
29        this.event = event;
30    }
31}

WriterTask类的完整代码

01package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;
02 
03import java.util.Date;
04import java.util.Deque;
05import java.util.concurrent.TimeUnit;
06 
07/**
08 * 每秒生成一个事件。
09 * <p/>
10 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
11 * Date: 2013-09-19
12 * Time: 22:59
13 */
14public class WriterTask implements Runnable {
15    private Deque<Event> deque;
16 
17    public WriterTask(Deque<Event> deque) {
18        this.deque = deque;
19    }
20 
21    @Override
22    public void run() {
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);
29            try {
30                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
31            } catch (InterruptedException e) {
32                e.printStackTrace();
33            }
34        }
35    }
36}

CleanerTask类的完整代码

01package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;
02 
03import java.util.Date;
04import java.util.Deque;
05 
06/**
07 * 事件清理
08 * <p/>
09 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
10 * Date: 2013-09-19
11 * Time: 23:33
12 */
13public class CleanerTask extends Thread {
14    private Deque<Event> deque;
15 
16    public CleanerTask(Deque<Event> deque) {
17        this.deque = deque;
18        setDaemon(true);
19    }
20 
21    @Override
22    public void run() {
23        while (true) {
24            Date date = new Date();
25            clean(date);
26        }
27    }
28 
29    /**
30     * 删除事件。
31     *
32     * @param date
33     */
34    private void clean(Date date) {
35        long difference;
36        boolean delete;
37 
38        if (deque.size() == 0) {
39            return;
40        }
41 
42        delete = false;
43        do {
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());
48                deque.removeLast();
49                delete = true;
50            }
51        } while (difference > 10000);
52 
53        if (delete) {
54            System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %d\n", deque.size());
55        }
56    }
57}

Main类的完整代码

01package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;
02 
03import java.util.ArrayDeque;
04import java.util.Deque;
05 
06/**
07 * Coder: D瓜哥,http://www.diguage.com/
08 * Date: 2013-09-19
09 * Time: 23:54
10 */
11public class Main {
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);
17            thread.start();
18        }
19 
20        CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque);
21        cleaner.start();
22    }
23}

 



作 者: D瓜哥,https://www.diguage.com/
原文链接:https://wordpress.diguage.com/archives/55.html
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