線程常用方法-并發程式設計(Java)

文章目錄

- 1、yield
- 2、線程優先級
- 3、join
- 4、sleep
- 5、interrupt
- 6、兩階段終止模式
- 7、park
- 8、守護線程

線程常用方法

1、yield

調用yield使目前線程沖Running狀态轉為Runnable狀态，讓具有相同優先級的其他線程獲得運作機會。但是，實際中無法保證yield()達到讓步目的，因為讓步的線程還有可能被線程排程程式再次選中。
具體實作依賴于作業系統的排程器

2、線程優先級

Java 線程優先級使用 1 ~ 10 的整數表示：
- 最低優先級 1： Thread.MIN_PRIORITY
- 最高優先級 10： Thread.MAX_PRIORITY
- 普通優先級 5(預設優先級)： Thread.NORM_PRIORITY
擷取線程優先級：線程對象.getPriority()
設定線程優先級：先處對象.setPriority()
高優先級的線程比低優先級的線程有更高的幾率得到執行，實際上這和作業系統及虛拟機版本相關，有可能即使設定了線程的優先級也不會産生任何作用。

參考文章：Java 多線程：線程優先級

3、join

線程對象.join()：無限時同步，目前線程一直等待調用join()方法的線程執行完畢，才繼續執行
線程對象.join(long millis)：限時同步，最多等待millis毫秒後，目前線程繼續執行

private static int r = 0;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            try {
                Thread.sleep(1000);
                r = 10;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        t1.start();

        log.debug("r = " + r);

結果:r=0,如何讓程式列印10呢？想要列印10，主線程必須等待t1線程執行完畢，此時可在列印之前執行t1.join()方法

// 其他代碼與上面相同...
 t1.start();
 t1.join();
 log.debug("r = " + r);

當給join設定參數時，結果又會如何呢？

t1.start();
t1.join(100);
log.debug("r = " + r);

結果：r=0

4、sleep

sleep

調用sleep方法，目前線程從Running狀态轉為Timed Waiting狀态
其他線程可以執行interrupt方法打斷在在睡眠的線程，這時會抛出InterruptedException
調用sleep方法，目前線程不會釋放對象鎖标記
建議使用TimeUnit的sleep代替Thread的sleep來獲得更好的可讀性

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while (true) {
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                    log.debug("t1 線程執行...");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        t1.start();
        while (true) {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            log.debug("主線程執行...");
        }
    }

用Thread的sleep方法設定睡眠1s和用TimeUnit的sleep設定睡眠1s，可以很直覺的看出後一種的可讀性更高。

TimeUnit還可以設定納秒、微妙、秒、分鐘、小時、天等等機關。

5、interrupt

可以打斷正常運作的線程，此時打斷标記為true，此時不會清除打斷标記（值為true)
可以打斷調用sleep()、wait()、join()等處于阻塞狀态的線程，此時會抛出InterruptedException異常；同時會清除打斷标記，既打斷标志設定為false
擷取打斷标記方法isInterrupted()，值為true/false。

@Slf4j(topic = "cm.test01")
public class CMInterrupt {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
                log.debug("sleep...");
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
        });

        t1.start();
        Thread.sleep(100);
        log.debug("interrupt...");
        t1.interrupt();
        log.debug("t1 的打斷标記：{}", t1.isInterrupted());
    }
}

2021-08-05 20:55:20 DEBUG [Thread-1] cm.test01 - sleep...
2021-08-05 20:55:20 DEBUG [main] cm.test01 - interrupt...
2021-08-05 20:55:20 DEBUG [main] cm.test01 - t1 的打斷标記：false
java.lang.InterruptedException: sleep interrupted

在來看下打斷正常運作的線程：

@Slf4j(topic = "cm.CMInterruptNormal")
public class CMInterruptNormal {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
                while (true) {

                }
        }, "t1");

        t1.start();
        Thread.sleep(100);
        log.debug("interrupt...");
        t1.interrupt();
        log.debug("t1 的打斷标記：{}", t1.isInterrupted());
    }
}

2021-08-05 21:01:41 DEBUG [main] cm.CMInterruptNormal - interrupt...
2021-08-05 21:01:41 DEBUG [main] cm.CMInterruptNormal - t1 的打斷标記：true

線程t1一直在運作，那麼當線程被打斷了，如果讓線程t1停下來呢？此時，可以通過判斷标記來結束線程執行。

// 其他代碼同上
Thread t1 = new Thread(() -> {
                while (true) {
                    if (Thread.currentThread().isInterrupted()) break;
                }
        }, "t1");

6、兩階段終止模式

一般應用于需要随系統一直執行的某些子產品，比如監控子產品等。此時，監控子產品設定為while(true),監控子產品在不需要實施執行時，用sleep()模拟；那麼監控子產品可以處于2種狀态：1、執行正常的監控記錄等程式 2、處于睡眠狀态。那麼當線程被打斷時，如何使在可控的情況下結束監控子產品，而不影響系統其他子產品的運作呢？

圖示：[外鍊圖檔轉存失敗,源站可能有防盜鍊機制,建議将圖檔儲存下來直接上傳(img-Lr95RLtg-1628172174411)(I:\study\java\note\concurrent\phrase2-termination-mode.png)]

代碼：

@Slf4j(topic = "cm.CMPhase2terminationMode")
public class CMPhase2terminationMode {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread monitor = new Thread(() -> {
                while (true) {
                    // 判斷是否打斷
                    if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                        log.debug("處理善後");
                        break;
                    }

                    try {
                        // 睡眠
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                        // 監控記錄
                        log.debug("監控記錄執行...");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // 設定打斷标記
                        Thread.currentThread().interrupt();
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
        }, "t1");

        log.debug("監控子產品開始執行...");
        monitor.start();
        TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(3500);
        // 模拟意外打斷情況
        monitor.interrupt();
        log.debug("監控子產品關閉...");
    }
}

如果不在catch子產品中添加重新設定打斷标記，那麼程式就不會結束。

7、park

LockSupport的方法，會讓線程無限時暫停執行
interrupt()方法可打斷暫停狀态，讓線程繼續執行
打斷标記為true時，park方法不會生效
interrupted()判斷打斷标記，同時會清除打斷标記

代碼測試：

@Slf4j(topic = "cm.CMPark")
public class CMPark {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            log.debug("park...");
            LockSupport.park();
            log.debug("unpark...");
            log.debug("線程狀态:{}", Thread.currentThread().isInterrupted());
            LockSupport.park();
            log.debug("unpark...");
        });

        t1.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        t1.interrupt();
    }
}

2021-08-05 21:50:13.084 DEBUG [Thread-1] cm.CMPark - park...
2021-08-05 21:50:14.083 DEBUG [Thread-1] cm.CMPark - unpark...
2021-08-05 21:50:14.083 DEBUG [Thread-1] cm.CMPark - 線程狀态:true
2021-08-05 21:50:14.084 DEBUG [Thread-1] cm.CMPark - unpark...

1秒之後執行打斷，當再次執行park的時候，沒有生效，此時，可以通過interrupted()方法判斷并清除标記

log.debug("unpark...");
log.debug("線程狀态:{}", Thread.interrupted());
LockSupport.park();

8、守護線程

Java程序，隻有當其所有線程執行結束的時候，才會結束。守護線程，顧名思義，不管守護線程有沒有執行完成，目前守護的線程結束的時候，守護線程也會結束執行。

代碼示例：

@Slf4j(topic = "cm.CMDaemon")
public class CMDaemon {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while (true) {
                if (Thread.currentThread().isInterrupted()) break;
            }
            log.debug("守護線程執行結束...");
        }, "t1");
        t1.setDaemon(true);
        t1.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        log.debug("主線程執行結束...");
    }
}

tips:

如果一個線程要設定為守護線程，通過調用setDaemon(true)方法，一定要線上程啟動之前設定，否則無效

線程常用方法-并發程式設計(Java)

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1、yield

2、線程優先級

3、join

4、sleep

5、interrupt

6、兩階段終止模式

7、park

8、守護線程

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