有多個線程,如何控制它們執行的先後次序?
方法一:設置線程優先級。
java.lang.Thread 提供了 setPriority(int newPriority) 方法來設置線程的優先級,但線程的優先級是無法保障線程的執行次序的,優先級只是提高了優先級高的線程獲取 CPU 資源的概率。也就是說,這個方法不靠譜。
方法二:使用線程合並。
使用 java.lang.Thread 的 join() 方法。比如有線程 a,現在當前線程想等待 a 執行完之後再往下執行,那就可以使用 a.join()。一旦線程使用了 a.join(),那麼當前線程會一直等待 a 消亡之後才會繼續執行。什麼時候 a 消亡?a 的 run() 方法執行結束了 a 就消亡了。
這個方法可以有效地進行線程調度,但卻只能局限於等待一個線程的執行調度。如果要等待 N 個線程的話,顯然是無能為力了。而且等待線程必須在被等待線程消亡後才得到繼續執行的指令,無法做到兩個線程真正意義上的並發,靈活性較差。
方法三:使用線程通信。
java.lang.Object 提供了可以進行線程間通信的 wait 與 notify 、notifyAll 等方法。每個 Java 對象都有一個隱性的線程鎖的概念,通過這個線程鎖的概念我們讓線程間可以進行通信,各線程不再埋頭單干。著名的“生產者-消費者”模型就是基於這個原理實現的。
這個方法也可以有效地進行線程調度,而且也不僅僅局限於等待一個線程的執行調度,具有很大程度上的靈活性。但操作復雜,不易控制容易造成混亂,程序維護起來也不太方便。
方法四:使用閉鎖。
閉鎖就像一扇門,在先決條件未達成之前這扇門是閉著的,線程無法通過,先決條件達成之後,閉鎖打開,線程就可以繼續執行了。java.util.concurrent.CountDownLatch 是一個很實用的閉鎖實現,它提供了 countDown() 和 await() 方法達成線程執行隊列,這個方法最適合 M 個線程等待 N 個線程執行結束再執行的情況。首先初始化一個 CountDownLatch 對象,比如 CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N);該對象具有 N 作為計數閥值,每個被等待線程通過對 doneSignal 對象的持有,使用 countDown() 可以將 doneSignal 的計數閥值減一;每個等待線程通過對 doneSignal 對象的持有,使用 await() 阻塞當前線程,直到 doneSignal 計數閥值減為 0,才繼續往下執行。
這個方法也可以有效地進行線程調度,而且比方法三更易於管理,開發者只需控制好 CountDownLatch 即可。但線程執行次序管理相對單一,它只是指出當前等待線程的數量,而且 CountDownLatch 的初始閥值一旦設置就只能遞減下去,無法重置。如需遞減過程中進行閥值的重置可以參考 java.util.concurrent.CyclicBarrier。
不管如何,CountDownLatch 對於一定條件下的線程隊列的達成還是很有用的。對於復雜環境下的線程管理還是卓有成效的。所以熟悉和把握對它的使用還是很有必要的。
以下是一個實際項目中 CountDownLatch 的使用的例子:
private Map<Long,DecryptSignalAndPath> afterDecryptFilePathMap = new HashMap<Long,DecryptSignalAndPath>();//TODO 注意容器垃圾數據的清理工作 class DecryptRunnable implements Runnable { private ServerFileBean serverFile; private Long fid;//指向解密文件 private CountDownLatch decryptSignal; protected DecryptRunnable(Long fid, ServerFileBean serverFile, CountDownLatch decryptSignal) { this.fid = fid; this.serverFile = serverFile; this.decryptSignal = decryptSignal; } @Override public void run() { //開始解密 String afterDecryptFilePath = null; DecryptSignalAndPath decryptSignalAndPath = new DecryptSignalAndPath(); decryptSignalAndPath.setDecryptSignal(decryptSignal); afterDecryptFilePathMap.put(fid, decryptSignalAndPath); afterDecryptFilePath = decryptFile(serverFile); decryptSignalAndPath.setAfterDecryptFilePath(afterDecryptFilePath); decryptSignal.countDown();//通知所有阻塞的線程 } } class DecryptSignalAndPath { private String afterDecryptFilePath; private CountDownLatch decryptSignal; public String getAfterDecryptFilePath() { return afterDecryptFilePath; } public void setAfterDecryptFilePath(String afterDecryptFilePath) { this.afterDecryptFilePath = afterDecryptFilePath; } public CountDownLatch getDecryptSignal() { return decryptSignal; } public void setDecryptSignal(CountDownLatch decryptSignal) { this.decryptSignal = decryptSignal; } }
需要先執行的,被等待線程在這裡加入:
CountDownLatch decryptSignal = new CountDownLatch(1); new Thread(new DecryptRunnable(fid, serverFile, decryptSignal)).start();//無需拿到新線程句柄,由 CountDownLatch 自行跟蹤 try { decryptSignal.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block }
需要後執行,等待的線程可以這樣加入:
CountDownLatch decryptSignal = afterDecryptFilePathMap.get(fid).getDecryptSignal(); try { decryptSignal.await(); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block }
當然,這也僅僅只是一個簡單的 CountDownLatch 的使用展示,對於 CountDownLatch 來說有點大材小用了,因為它可以勝任更復雜的多線程環境。示例中的案例完全可以使用線程通信進行搞定。因為 CountDownLatch 的閥值初始為 1,所以這裡甚至完全可以使用方法二所說的線程的合並進行取代。
如果讀者覺得以上示例不夠清晰,也可以參考 JDK API 提供的 demo,這個清晰明了:
class Driver2 { // ... void main() throws InterruptedException { CountDownLatch doneSignal = new CountDownLatch(N); Executor e = ... for (int i = 0; i < N; ++i) // create and start threads e.execute(new WorkerRunnable(doneSignal, i)); doneSignal.await(); // wait for all to finish } } class WorkerRunnable implements Runnable { private final CountDownLatch doneSignal; private final int i; WorkerRunnable(CountDownLatch doneSignal, int i) { this.doneSignal = doneSignal; this.i = i; } public void run() { try { doWork(i); doneSignal.countDown(); } catch (InterruptedException ex) {} // return; } void doWork() { ... } }
以上所述是小編給大家介紹的Java多線程的調度,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對網站的支持!