Java多线程——<八>多线程其他概念

一、概述

　　到第八节，就把多线程基本的概念都说完了。把前面的所有文章加连接在此：

　　Java多线程——<一>概述、定义任务

　　Java多线程——<二>将任务交给线程，线程声明及启动

　　Java多线程——<三>简单的线程执行：Executor

　　Java多线程——<四>让线程有返回值

　　Java多线程——<五>后台线程(daemon)

　　Java多线程——<六>更方便的线程

　　Java多线程——<七>多线程的异常捕捉

　　均是个人理解和总结，代码均来自《thinking in java》，有问题欢迎大家指正。

二、多线程的其他概念

　　1.休眠

　　休眠，其实就是让线程暂停一段时间，也就是阻塞一段时间。例如：每个打印之后，每个线程都要睡眠（即阻塞），这使得线程调度器可以切换到另一个线程，进而驱动另一个任务。这导致了线程在执行顺序上得到了保证，可以通过查看打印输出消息证实这一点。

public class TaskSleepingTask extends Task{
    @Override
    public void run() {
        try{
            while(countDown-- > 0){
                System.out.println(status());
                /*
                 * 每个打印之后，每个线程都要睡眠（即阻塞），这使得线程调度器可以切换到另一个线程，进而驱动另一个任务
                 */
                TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(100000);
            }    
        /*
         * 因为异常不能跨线程传回给main，所以你必须在线程里处理该异常
         */
        }catch(InterruptedException e){
            System.out.println();
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        for(int i = 0 ; i < 5 ; i++){
            exec.execute(new TaskSleepingTask());
        }
        exec.shutdown();
    }
}

　　但是，这不代表你就可以通过休眠的方式来保证任务的执行顺序（顺序行为依赖于底层的线程机制，这种机制在不同的操作系统之间是有差异的

　　要想控制顺序的解决办法：1、同步控制，2、协作线程（以后再做序数）

　　2.优先级

　　优先级代表了该线程的重要性，线程调度器将倾向于让优先级高的线程先执行（但这不意味着优先权较低的线程将得不到执行，即优先权不会导致死锁）。优先级较低的线程仅仅是执行频率较低，在绝大多数时间里，所有线程都应该以默认优先级运行，试图操纵线程优先级通常是一种错误。

　　通过Thread.currentThread()方法来获得对驱动该任务的Thread对象的引用，然后设置线程优先级。

public class TaskPriority implements Runnable{
    private int countDown = 5;
    /*
     * 变量d用来确保不进行任何编译器优化
     */
    @SuppressWarnings("unused")
    private volatile double d;//no optimization
    private int priority;
    public TaskPriority(int priority){
        this.priority = priority;
    }
    /*
     * 打印线程的名称、线程的优先级以及线程所属的“线程组”
     *在线程内部，通过调用Thread.currentThread()来获得对驱动该任务的Thread对象的引用
     */
    public String toString(){
        return Thread.currentThread()+":"+countDown;
    }
    @Override
    public void run() {
        /*
         * 优先级应该在run的开头部分设定，在构造器中设置他们不会有任何好处，因为Executor在此刻还没有开始执行任务
         */
        Thread.currentThread().setPriority(priority);
        /*
         * 执行了10000次浮点运算，数学 运算是可以中断的，这里运算时间足够长，
         * 因此线程调度机制才来得及介入，交换任务并关注优先级，使得最高优先级的线程被优先选择
         */
        while(true){
            for(int i = 1 ;i < 10000;i++){
                d+=(Math.PI + Math.E)/(double)i;
                if(i%1000==0)
                    Thread.yield();
                System.out.println(this);
                if(--countDown == 0 ) 
                    return;
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args){
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        for(int i = 0 ; i < 5;i++){
            exec.execute(new TaskPriority(Thread.MIN_PRIORITY));//1
        }
        exec.execute(new TaskPriority(Thread.MAX_PRIORITY));//10
        exec.shutdown();
    }
}

　　尽管jdk有10个优先级，但是它与多数操作系统都不能映射得很好（windows7个，solaris2个），唯一可移植的方法是当调整优先级的时候，只试用MAX_PRIORITY/NORM_PRIORITY/MIN_PRIORITY三种声明

　　3.让步

　　在你已经确认完成了在run方法的循环的一次迭代过程中所需的工作，就可以给线程调度机制一个暗示：你的工作已经做的差不多了，可以让别的线程试用cpu了。（让相同优先级的其他线程可以运行）。

　　java提供了调用yield()方法来实现。过这只是暗示没有任何机制保证它会被采纳，所以不能依赖该方法。如上例。