在傳統的同步開發模式下,當我們調用一個函數時,通過這個函數的參數將數據傳入,並通過這個函數的返回值來返回最終的計算結果。但在多線程的異步開發模式下,數據的傳遞和返回和同步開發模式有很大的區別。由於線程的運行和結束是不可預料的,因此,在傳遞和返回數據時就無法象函數一樣通過函數參數和return語句來返回數據。本文就以上原因介紹了幾種用於向線程傳遞數據的方法,在下一篇文章中將介紹從線程中返回數據的方法。
欲先取之,必先予之。一般在使用線程時都需要有一些初始化數據,然後線程利用這些數據進行加工處理,並返回結果。在這個過程中最先要做的就是向線程中傳遞數據。
一、通過構造方法傳遞數據
在創建線程時,必須要建立一個Thread類的或其子類的實例。因此,我們不難想到在調用start方法之前通過線程類的構造方法將數據傳入線程。並將傳入的數據使用類變量保存起來,以便線程使用(其實就是在run方法中使用)。下面的代碼演示了如何通過構造方法來傳遞數據:
package mythread;
public class MyThread1 extends Thread
{
private String name;
public MyThread1(String name)
{
this.name = name;
}
public void run()
{
System.out.println("hello " + name);
}
public static void main(String[] args)
{
Thread thread = new MyThread1("world");
thread.start();
}
}
由於這種方法是在創建線程對象的同時傳遞數據的,因此,在線程運行之前這些數據就就已經到位了,這樣就不會造成數據在線程運行後才傳入的現象。如果要傳遞更復雜的數據,可以使用集合、類等數據結構。使用構造方法來傳遞數據雖然比較安全,但如果要傳遞的數據比較多時,就會造成很多不便。由於Java沒有默認參數,要想實現類似默認參數的效果,就得使用重載,這樣不但使構造方法本身過於復雜,又會使構造方法在數量上大增。因此,要想避免這種情況,就得通過類方法或類變量來傳遞數據。
二、通過變量和方法傳遞數據
向對象中傳入數據一般有兩次機會,第一次機會是在建立對象時通過構造方法將數據傳入,另外一次機會就是在類中定義一系列的public的方法或變量(也可稱之為字段)。然後在建立完對象後,通過對象實例逐個賦值。下面的代碼是對MyThread1類的改版,使用了一個setName方法來設置name變量:
package mythread;
public class MyThread2 implements Runnable
{
private String name;
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
public void run()
{
System.out.println("hello " + name);
}
public static void main(String[] args)
{
MyThread2 myThread = new MyThread2();
myThread.setName("world");
Thread thread = new Thread(myThread);
thread.start();
}
}
三、通過回調函數傳遞數據
上面討論的兩種向線程中傳遞數據的方法是最常用的。但這兩種方法都是main方法中主動將數據傳入線程類的。這對於線程來說,是被動接收這些數據的。然而,在有些應用中需要在線程運行的過程中動態地獲取數據,如在下面代碼的run方法中產生了3個隨機數,然後通過Work類的process方法求這三個隨機數的和,並通過Data類的value將結果返回。從這個例子可以看出,在返回value之前,必須要得到三個隨機數。也就是說,這個value是無法事先就傳入線程類的。
package mythread;
class Data
{
public int value = 0;
}
class Work
{
public void process(Data data, Integer numbers)
{
for (int n : numbers)
{
data.value += n;
}
}
}
public class MyThread3 extends Thread
{
private Work work;
public MyThread3(Work work)
{
this.work = work;
}
public void run()
{
Java.util.Random random = new Java.util.Random();
Data data = new Data();
int n1 = random.nextInt(1000);
int n2 = random.nextInt(2000);
int n3 = random.nextInt(3000);
work.process(data, n1, n2, n3); // 使用回調函數 System.out.println(String.valueOf(n1) + "+" + String.valueOf(n2) + "+" + String.valueOf(n3) + "=" + data.value);
}
public static void main(String[] args)
{
Thread thread = new MyThread3(new Work());
thread.start();
}
}
在上面代碼中的process方法被稱為回調函數。從本質上說,回調函數就是事件函數。在Windows API中常使用回調函數和調用API的程序之間進行數據交互。因此,調用回調函數的過程就是最原始的引發事件的過程。在這個例子中調用了process方法來獲得數據也就相當於在run方法中引發了一個事件。