本文讲解了 Java 中线程插队的语法和应用场景,并给出了样例代码。线程插队是指一个线程在另一个线程执行特定任务之前先执行,插队线程会阻塞等待目标线程执行完特定任务,然后再继续执行。
一、什么是线程插队
线程插队是指一个线程(称为插队线程)在另一个线程(称为目标线程)执行特定任务之前先执行。
插队线程会阻塞等待目标线程执行完特定任务,然后再继续执行。
线程插队常常使用线程的 join
方法来实现,join
方法可以将一个线程合并到当前线程中,使得当前线程等待目标线程执行完毕后再继续执行。
以下是一个简单的示例代码,演示了线程插队的使用,请同学们复制到本地执行。
public class JoinExample { public static void main(String[] args) { Thread targetThread = new Thread(new TargetRunnable()); Thread joinThread = new Thread(new JoinRunnable(targetThread)); targetThread.start(); joinThread.start(); } static class TargetRunnable implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("Target thread is running..."); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Target thread finished."); } } static class JoinRunnable implements Runnable { private final Thread targetThread; public JoinRunnable(Thread targetThread) { this.targetThread = targetThread; } @Override public void run() { System.out.println("Join thread is running..."); try { targetThread.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Join thread finished."); } } }
在上述示例中,创建了两个线程:targetThread
和 joinThread
。
targetThread
是目标线程,它会在执行过程中等待一段时间后结束。
joinThread
是插队线程,它会调用 targetThread.join()
方法来插队等待 targetThread
执行完毕。
运行代码后,可以观察到插队线程会在目标线程执行完特定任务后才继续执行。
二、什么情况会发生线程插队
线程插队通常在以下 4 44 类情况下发生,请同学们认真学习。
- 主线程等待子线程完成:当主线程需要等待子线程执行完毕后再继续执行时,可以使用线程插队的方式,主线程会调用子线程的
join()
方法来插队等待子线程执行完毕。 - 线程依赖关系:当存在多个线程的执行顺序有依赖关系时,可以使用线程插队来保证特定的执行顺序,例如线程 A AA 需要等待线程 B BB 执行完毕后才能继续执行,可以在线程 A AA 中调用线程 B BB 的
join()
方法来插队等待。 - 线程协作:当多个线程需要协作完成某个复杂的任务时,可以使用线程插队来控制各个线程的执行顺序,通过使用
join()
方法,可以使得各个线程按照指定的顺序逐个执行。 - 线程间的数据共享:当多个线程需要共享某个数据结果时,可以使用线程插队来确保数据的正确性,例如线程 A AA 计算某个数据结果,线程 B BB 等待线程 A AA 计算完毕后读取该结果,可以在线程 B BB 中调用线程A的
join()
方法来插队等待。
线程插队是一种同步操作,会导致线程的阻塞。在使用线程插队时,需要谨慎考虑是否会引起死锁或线程间的竞争条件,正确使用线程插队可以提高线程的执行效率和保证数据的正确性。
三、模拟线程插队
下面是一个使用 Java 模拟线程插队的示例代码,请同学们复制到本地执行。
public class ThreadJoinExample { public static void main(String[] args) { Thread targetThread = new Thread(new TargetRunnable()); Thread joinThread = new Thread(new JoinRunnable(targetThread)); targetThread.start(); joinThread.start(); } static class TargetRunnable implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("Target thread is running..."); try { Thread.sleep(2000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Target thread finished."); } } static class JoinRunnable implements Runnable { private final Thread targetThread; public JoinRunnable(Thread targetThread) { this.targetThread = targetThread; } @Override public void run() { System.out.println("Join thread is running..."); try { targetThread.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Join thread finished."); } } }
在示例代码中,创建了两个线程:targetThread
和 joinThread
。
targetThread
是目标线程,它会在执行过程中等待一段时间后结束。
joinThread
是插队线程,它会调用 targetThread.join()
方法来插队等待 targetThread
执行完毕。
运行代码后,可以观察到插队线程会在目标线程执行完特定任务后才继续执行。
四、线程插队面试题
问题:请使用Java编写一个程序,实现三个线程的插队执行。
- 程序中有 3 33 个线程,分别为 A 、 B 、 C A、B、CA、B、C,按照 A − > B − > C A->B->CA−>B−>C 的顺序依次执行。
- 每个线程打印输出自己的名字,并等待1秒后再执行下一个线程。
- 程序运行结果应该为依次输出
A
、等待 1 11 秒、输出B
、等待 1 11 秒、输出C
。
public class ThreadJoinExample { public static void main(String[] args) { Thread aThread = new Thread(new MyRunnable("A")); Thread bThread = new Thread(new MyRunnable("B")); Thread cThread = new Thread(new MyRunnable("C")); try { aThread.start(); aThread.join(); bThread.start(); bThread.join(); cThread.start(); cThread.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } static class MyRunnable implements Runnable { private String name; public MyRunnable(String name) { this.name = name; } @Override public void run() { System.out.println(name); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
我们创建了三个线程 A 、 B 、 C A、B、CA、B、C,并使用线程的 join()
方法实现了线程的插队。每个线程都打印输出自己的名字,并等待 1 11 秒后再执行下一个线程。
五、总结
本文讲解了 Java 中线程插队的语法和应用场景,并给出了样例代码,在下一篇博客中,将讲解 Java 线程让步的问题。