Java线程: 线程调度

简介:   线程调度是Java多线程的核心,只有好的调度,才能充分发挥系统的性能,提高程序的执行效率。 一、休眠   休眠的目的是使线程让出CPU的最简单做法,线程休眠的时候,会将CPU交给其他线程,以便轮换执行,休眠一定时间后,线程会苏醒,进入准备状态等待执行。

  线程调度是Java多线程的核心,只有好的调度,才能充分发挥系统的性能,提高程序的执行效率。

一、休眠

  休眠的目的是使线程让出CPU的最简单做法,线程休眠的时候,会将CPU交给其他线程,以便轮换执行,休眠一定时间后,线程会苏醒,进入准备状态等待执行。线程的休眠方法是Thread.sleep(long millis)和Thread.sleep(long millis,int nanos),均为静态方法,调用sleep休眠的哪个线程呢?哪个线程调用sleep,哪个线程休眠。例子:

  线程1休眠后,让出CPU,线程2执行,线程2执行完后,线程2休眠,让出CPU供线程1执行,(此时线程1已经休眠结束,在等待状态),如此循环执行,直到结束。

  SleepTest.java

 1 package Thread;
 2 
 3 public class SleepTest {
 4     public static void main(String[] args){
 5         Thread t1=new MyThread_1();
 6         Thread t2=new Thread(new MyRunnable1());
 7         t1.start();
 8         t2.start();
 9     }
10 }
11 class MyThread_1 extends Thread{
12     public void run(){
13         for(int i=0;i<3;i++){
14             System.out.println("线程1第"+i+"次执行!");
15             try{
16                 Thread.sleep(500);//影响的是执行速度。
17             }catch(InterruptedException e){
18                 e.printStackTrace();
19             }
20         }
21     }
22 }
23 class MyRunnable1 implements Runnable{
24     public void run(){
25         for(int i=0;i<3;i++){
26             System.out.println("线程2第"+i+"次执行!");
27             try{
28                 Thread.sleep(500);
29             }catch(InterruptedException e){
30                 e.printStackTrace();
31             }
32         }
33     }
34 }
View Code

  结果为:

1 线程1第0次执行!
2 线程2第0次执行!
3 线程1第1次执行!
4 线程2第1次执行!
5 线程2第2次执行!
6 线程1第2次执行!

二、线程优先级

  可以用setPriority方法提高或降低任何一个线程的优先级,具体为1-10之间的数,默认优先级为5。并非优先级低的线程没有机会执行,优先级高低只是代表了执行机会的大小。每一个线程都有一个优先级。一个线程继承它父线程的优先级,它们的优先级相同。例子:

  PriorityTest.java

 1 package Thread;
 2 public class PriorityTest {
 3     public static void main(String[] args){
 4         Thread t1=new MyThread_2();
 5         Thread t2=new Thread(new MyRunnable2());
 6         t1.setPriority(10);
 7         t2.setPriority(1);
 8         t2.start();
 9         t1.start();
10         
11     }
12 }
13 class MyThread_2 extends Thread{
14     public void run(){
15         for(int i=0;i<10;i++){
16             System.out.println("线程1第"+i+"次执行!");
17             try{
18                 Thread.sleep(100);//影响的是执行速度。
19             }catch(InterruptedException e){
20                 e.printStackTrace();
21             }
22         }
23     }
24 }
25 class MyRunnable2 implements Runnable{
26     public void run(){
27         for(int i=0;i<10;i++){
28             System.out.println("线程2第"+i+"次执行!");
29             try{
30                 Thread.sleep(100);
31             }catch(InterruptedException e){
32                 e.printStackTrace();
33             }
34         }
35     }
36 }
View Code

  结果为:

 1 线程1第0次执行!
 2 线程2第0次执行!
 3 线程1第1次执行!
 4 线程2第1次执行!
 5 线程1第2次执行!
 6 线程2第2次执行!
 7 线程1第3次执行!
 8 线程2第3次执行!
 9 线程1第4次执行!
10 线程2第4次执行!
11 线程1第5次执行!
12 线程2第5次执行!
13 线程2第6次执行!
14 线程1第6次执行!
15 线程1第7次执行!
16 线程2第7次执行!
17 线程1第8次执行!
18 线程2第8次执行!
19 线程1第9次执行!
20 线程2第9次执行!
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 三、守护线程

  调用t.setDaemon(true)将线程转换成守护线程。守护线程的唯一用途是为其他线程提供服务。比如说,JVM的垃圾回收、内存管理等线程都是守护线程。计时线程就是一个例子,它定时的发送“计时器滴答”信号给其他线程或清空过时的高速缓存项的线程,最后只剩下守护线程时,JVM就退出了。

  setDaemon方法的详细说明:

 1 public final void setDaemon(boolean on)将该线程标记为守护线程或用户线程。当正在运行的线程都是守护线程时,JVM退出。
 2     该方法首先调用该线程的checkAccess方法,不带任何参数,可能抛出SecurityException(在当前线程中)。
 3     
 4     参数:
 5         on-如果为true,则将该线程标记为守护线程。
 6     抛出:
 7         IllegalThreadStateException-如果该线程处于活动状态。
 8         SecrurityException-如果当前无法修改该线程。
 9     另请参见:
10         isDaemon(),checkAccess()

 

  具体例子:当最后只剩下守护线程在运行时,JVM退出。

  DaemonTest.java

 1 package Thread;
 2 public class PriorityTest {
 3     public static void main(String[] args){
 4         Thread t1=new MyThread_2();
 5         Thread t2=new Thread(new MyRunnable2());
 6         t2.setDaemon(true);//设置为守护线程
 7         t2.start();
 8         t1.start();
 9         
10     }
11 }
12 class MyThread_2 extends Thread{
13     public void run(){
14         for(int i=0;i<5;i++){
15             System.out.println("线程1第"+i+"次执行!");
16             try{
17                 Thread.sleep(7);//影响的是执行速度。
18             }catch(InterruptedException e){
19                 e.printStackTrace();
20             }
21         }
22     }
23 }
24 class MyRunnable2 implements Runnable{
25     public void run(){
26         for(int i=0;i<99999L;i++){
27             System.out.println("线程2第"+i+"次执行!");
28             try{
29                 Thread.sleep(7);
30             }catch(InterruptedException e){
31                 e.printStackTrace();
32             }
33         }
34     }
35 }
View Code

  结果为:

 1 线程2第0次执行!
 2 线程1第0次执行!
 3 线程1第1次执行!
 4 线程2第1次执行!
 5 线程1第2次执行!
 6 线程2第2次执行!
 7 线程1第3次执行!
 8 线程2第3次执行!
 9 线程1第4次执行!
10 线程2第4次执行!
11 线程2第5次执行!
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四、未捕获异常处理器

  run方法不能抛出任何被检测的异常,但是,不被检测的异常就会导致线程的终止。但是不需要任何catch字句来处理被传播的异常。相反,死亡之前,异常被传递到一个用于未捕获异常处理器。该处理器实现一个Thread.UncaughtExceptionHandler接口的类。这个接口只有一个方法即:void uncaughtException(Thread t,Throwable e)

  用setUncaughtaExceptionHandler方法为任何线程安装一个处理器。但是如果不为此独立的线程安装处理器,则ThreadGroup类对象即为此时的处理器。

  ThreadGroup类实现了Thread.UncaughtExceptionHandler接口。它的uncaughtException方法做如下操作:

    1) 如果该线程组有父线程组,那么父线程组的uncaughtException方法被调用。

    2) 否则,如果Thread.getDefaultExceptionHandler方法返回一个非空的处理器,则调用该处理器。

    3) 否则,如果Throwable是ThreadDeath的一个实例,什么都不做。

    4) 否则,线程的名字以及Throwable的栈轨迹被输出到System.err上。此时可以看到多次的栈轨迹。

五、让步

  让步就是使当前运行的线程让出CPU资源,虽然不知道给谁,仅仅是让出,线程状态回到可运行状态。其中让步使用Thread.yield()方法,yield方法为静态方法,功能是暂停当前执行的线程对象,并执行其他线程。例子:一个线程先让步,让另一个线程先执行,然后再执行该线程。

  YieldTest.java

 1 package Thread;
 2 public class PriorityTest {
 3     public static void main(String[] args){
 4         Thread t1=new MyThread_2();
 5         Thread t2=new Thread(new MyRunnable2());
 6         t2.start();
 7         t1.start();
 8         
 9     }
10 }
11 class MyThread_2 extends Thread{
12     public void run(){
13         for(int i=0;i<10;i++){
14             System.out.println("线程1第"+i+"次执行!");
15             /*try{
16                 Thread.sleep(7);//影响的是执行速度。
17             }catch(InterruptedException e){
18                 e.printStackTrace();
19             }*/
20         }
21     }
22 }
23 class MyRunnable2 implements Runnable{
24     public void run(){
25         for(int i=0;i<10;i++){
26             System.out.println("线程2第"+i+"次执行!");
27             Thread.yield();
28             /*try{
29                 Thread.sleep(7);
30             }catch(InterruptedException e){
31                 e.printStackTrace();
32             }*/
33         }
34     }
35 }
View Code

  结果为:

 1 线程1第0次执行!
 2 线程1第1次执行!
 3 线程1第2次执行!
 4 线程1第3次执行!
 5 线程1第4次执行!
 6 线程1第5次执行!
 7 线程1第6次执行!
 8 线程1第7次执行!
 9 线程1第8次执行!
10 线程1第9次执行!
11 线程2第0次执行!
12 线程2第1次执行!
13 线程2第2次执行!
14 线程2第3次执行!
15 线程2第4次执行!
16 线程2第5次执行!
17 线程2第6次执行!
18 线程2第7次执行!
19 线程2第8次执行!
20 线程2第9次执行!
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 六、合并

  合并就是将几个并行线程的线程合并为一个单线程执行,应用场景就是当一个线程等待另一个线程执行完毕后才能执行,可以使用join方法。思想是当执行join方法后,主线程暂停,转而执行新加入的线程,等到新加入的线程执行完毕后,才能继续执行主线程。

1 void join()
2     等待该线程终止。
3 void join(long millis)
4     等待该线程终止的时间最长为millis
5 void join(long millis,int nanos)
6     等待该线程终止的最长时间为millis+nanos纳秒

  JoinTest.java

 1 package Thread;
 2 public class PriorityTest {
 3     public static void main(String[] args){
 4         Thread t1=new MyThread_2();
 5         //Thread t2=new Thread(new MyRunnable2());
 6         //t2.start();
 7         t1.start();
 8         for(int i=0;i<20;i++){
 9             System.out.println("主线程第"+i+"次执行!");
10             if(i>2)
11                 try{
12                     t1.join();//t1线程合并到主线程中,主线程停止执行过程,转而执行t1线程,直到t1执行完毕后继续。
13                     //Thread.sleep(7);//影响的是执行速度。
14                 }catch(InterruptedException e){
15                     e.printStackTrace();
16                 }
17         }
18     }
19 }
20 class MyThread_2 extends Thread{
21     public void run(){
22         for(int i=0;i<10;i++){
23             System.out.println("线程1第"+i+"次执行!");
24             /*if(i>2)
25                 try{
26                     Thread.sleep(7);//影响的是执行速度。
27                 }catch(InterruptedException e){
28                     e.printStackTrace();
29                 }*/
30         }
31     }
32 }
33 /*class MyRunnable2 implements Runnable{
34     public void run(){
35         for(int i=0;i<10;i++){
36             System.out.println("线程2第"+i+"次执行!");
37             Thread.yield();
38             /*try{
39                 Thread.sleep(7);
40             }catch(InterruptedException e){
41                 e.printStackTrace();
42             }
43         }
44     }
45 }*/
View Code

  结果为:

 1 主线程第0次执行!
 2 主线程第1次执行!
 3 主线程第2次执行!
 4 线程1第0次执行!
 5 线程1第1次执行!
 6 线程1第2次执行!
 7 线程1第3次执行!
 8 线程1第4次执行!
 9 线程1第5次执行!
10 线程1第6次执行!
11 线程1第7次执行!
12 线程1第8次执行!
13 线程1第9次执行!
14 主线程第3次执行!
15 主线程第4次执行!
16 主线程第5次执行!
17 主线程第6次执行!
18 主线程第7次执行!
19 主线程第8次执行!
20 主线程第9次执行!
21 主线程第10次执行!
22 主线程第11次执行!
23 主线程第12次执行!
24 主线程第13次执行!
25 主线程第14次执行!
26 主线程第15次执行!
27 主线程第16次执行!
28 主线程第17次执行!
29 主线程第18次执行!
30 主线程第19次执行!
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当神已无能为力,那便是魔渡众生
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