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Java并发编程示例(七):守护线程的创建和运行
摘要: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...

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:

复制代码 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:

复制代码 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:

复制代码 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:

复制代码 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:

复制代码 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:

复制代码 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:

复制代码 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:

复制代码 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: %sn", e.getDate());

deque.removeLast();

delete = true;

}

} while (difference > 10000);

if (delete) {

System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %dn", deque.size());

}

}

9.创建程序的主类,Main类,然后实现main()方法。代码如下:

复制代码 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:

复制代码 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:

复制代码 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。

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

复制代码 代码如下:

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

import java.util.Date;

/**

* 事件信息类

* 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

复制代码 代码如下:

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。

* 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

复制代码 代码如下:

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

import java.util.Date;

import java.util.Deque;

/**

* 事件清理

* 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: %sn", e.getDate());

deque.removeLast();

delete = true;

}

} while (difference > 10000);

if (delete) {

System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %dn", deque.size());

}

}

}

Main类的完整代码

复制代码 代码如下:

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

import java.util.ArrayDeque;

import java.util.Deque;

/**

* 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();

}

}

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