private Object[] data=null
private int maxSize//队列容量
private int front //队列头,允许删除
private int rear //队列尾,允许插入
//构造函数
public Queue(){
this(10)
}
public Queue(int initialSize){
if(initialSize >=0){
this.maxSize = initialSize
data = new Object[initialSize]
front = rear =0
}else{
throw new RuntimeException("初始化大小不能小于0:" + initialSize)
}
}
//判空
public boolean empty(){
return rear==front?true:false
}
//插入
public boolean add(E e){
if(rear== maxSize){
throw new RuntimeException("队列已满,无法插入新的元素!")
}else{
data[rear++]=e
return true
}
}
//返回队首元素,但不删除
public E peek(){
if(empty()){
throw new RuntimeException("空队列异常!")
}else{
return (E) data[front]
}
}
//出队
public E poll(){
if(empty()){
throw new RuntimeException("空队列异常!")
}else{
E value = (E) data[front] //保留队列的front端的元素的值
data[front++] = null//释放队列的front端的元素
return value
}
}
//队列长度
public int length(){
return rear-front
}
}
//通过LinkedList实现队列package 队列和堆栈
import java.util.*
public class LinkedListQueueTest {
//字段
private LinkedList list
//无参数构造
public LinkedListQueueTest()
{
list=new LinkedList()
}
//队列元素的个数
public int size()
{
return list.size()
}
//进入队列
public void enqueue(Object obj)
{
list.addLast(obj)
}
//对头出来
public Object dequeue()
{
return list.removeFirst()
}
//浏览对头元素
public Object front()
{
//return list.getFirst()
return list.peekFirst()
}
//判断队列是否为空
public boolean isEmpty()
{
return list.isEmpty()
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
LinkedListQueueTest llq=new LinkedListQueueTest()
System.out.println(llq.isEmpty())
llq.enqueue("147")
llq.enqueue("258")
llq.enqueue("369")
System.out.println(llq.size())
System.out.println("移除队列头元素:"+llq.dequeue())
System.out.println(llq.size())
llq.enqueue("abc")
llq.enqueue("def")
System.out.println(llq.size())
System.out.println("查看队列的头元素:"+llq.front())
System.out.println(llq.size())
System.out.println(llq.isEmpty())
}
}
通过数组实现
package 队列和堆栈
import java.util.NoSuchElementException
//通过数组来实现队列
public class ArrayQueue {
//字段
public static Object[] data
//队列的元素个数
protected int size
//队列头
protected int head
//队列尾
public static int tail
/**
*
*/
//无参数构造函数
public ArrayQueue() {
final int INITIAL_LENGTH=3
data=new Object[INITIAL_LENGTH]
size=0
head=0
tail=-1
}
//队列元素个数方法
public int size()
{
return size
}
public boolean isEmpty()
{
return size==0
}
//得到队列头元素
public Object front()
{
if(size==0)
throw new NoSuchElementException()
return data[head]
}
//进入队列enqueue()方法
public void enqueue(Object obj)
{
//此时队列已经满
if(size==data.length){
Object[] oldData=data
data=new Object[data.length*2]
//if(head==0)
System.arraycopy(oldData, head, data, 0, oldData.length-head)
if(head>0)
System.arraycopy(oldData, 0, data, head+1, tail+1)
head=0
tail=oldData.length-1
}
tail=(tail+1)%data.length
size++
data[tail]=obj
}
//队列的元素出队
public Object dequeue()
{
if(size==0)
throw new NoSuchElementException()
Object ele=data[head]
//循环队列
head=(head+1)%data.length
size--
return ele
}
@Override
public String toString() {
// TODO Auto-generated method stub
return super.toString()
}
}
通过向量实现:
//通过向量实现栈
package 队列和堆栈
import java.util.*
public class VectorStackTest {
//字段
Vector v
//构造函数
public VectorStackTest()
{
v=new Vector()
}
//元素的个数
public int size()
{
return v.size()
}
//是否为空
public boolean isEmpty()
{
return size()==0
}
//进栈
public Object Push(Object obj)
{
v.addElement(obj)
return obj
}
//出栈方法
public Object Pop()
{
int len=size()
Object obj=Peek()
v.removeElementAt(len-1)
return obj
}
//查看栈顶元素
public Object Peek()
{
int len = size()
if (len == 0)
throw new EmptyStackException()
return v.elementAt(len - 1)
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
VectorStackTest vst=new VectorStackTest()
System.out.println("大小:"+vst.size())
vst.Push("123")
vst.Push("456")
vst.Push("789")
vst.Push("abc")
System.out.println("大小:"+vst.size())
System.out.println("栈顶:"+vst.Peek())
System.out.println("出栈:"+vst.Pop())
vst.Push("def")
vst.Push("147")
System.out.println("大小:"+vst.size())
System.out.println("栈顶:"+vst.Peek())
System.out.println("出栈:"+vst.Pop())
System.out.println(vst.Peek())
vst.Push("def")
vst.Push("147")
System.out.println(vst.Pop())
System.out.println(vst.Pop())
System.out.println(vst.Peek())
System.out.println(vst.Pop())
System.out.println(vst.Pop())
vst.Push("1aadf")
vst.Push("2dafad")
vst.Push("123789")
System.out.println(vst.Pop())
System.out.println(vst.Peek())
System.out.println(vst.Pop())
System.out.println(vst.Peek())
System.out.println("------------------end------------")
VectorStackTest llst=new VectorStackTest()
llst.Push("123")
llst.Push("456")
System.out.println("栈顶:"+llst.Peek())
System.out.println("出栈:"+llst.Pop())
System.out.println(llst.Peek())
llst.Push("789")
llst.Push("abc")
System.out.println("栈顶:"+llst.Peek())
System.out.println("出栈:"+llst.Pop())
System.out.println(llst.size())
System.out.println("栈顶:"+llst.Peek())
}
}
推荐:都看API文档。有疑问可以问我,QQ:285479197
java中的消息队列消息队列是线程间通讯的手段:
import java.util.*
public class MsgQueue{
private Vector queue = null
public MsgQueue(){
queue = new Vector()
}
public synchronized void send(Object o)
{
queue.addElement(o)
}
public synchronized Object recv()
{
if(queue.size()==0)
return null
Object o = queue.firstElement()
queue.removeElementAt(0)//or queue[0] = null can also work
return o
}
}
因为java中是locked by object的所以添加synchronized 就可以用于线程同步锁定对象
可以作为多线程处理多任务的存放task的队列。他的client包括封装好的task类以及thread类
Java的多线程-线程间的通信2009-08-25 21:58
1. 线程的几种状态
线程有四种状态,任何一个线程肯定处于这四种状态中的一种:
1) 产生(New):线程对象已经产生,但尚未被启动,所以无法执行。如通过new产生了一个线程对象后没对它调用start()函数之前。
2) 可执行(Runnable):每个支持多线程的系统都有一个排程器,排程器会从线程池中选择一个线程并启动它。当一个线程处于可执行状态时,表示它可能正处于线程池中等待排排程器启动它;也可能它已正在执行。如执行了一个线程对象的start()方法后,线程就处于可执行状态,但显而易见的是此时线程不一定正在执行中。
3) 死亡(Dead):当一个线程正常结束,它便处于死亡状态。如一个线程的run()函数执行完毕后线程就进入死亡状态。
4) 停滞(Blocked):当一个线程处于停滞状态时,系统排程器就会忽略它,不对它进行排程。当处于停滞状态的线程重新回到可执行状态时,它有可能重新执行。如通过对一个线程调用wait()函数后,线程就进入停滞状态,只有当两次对该线程调用notify或notifyAll后它才能两次回到可执行状态。
2. class Thread下的常用函数函数
2.1 suspend()、resume()
1) 通过suspend()函数,可使线程进入停滞状态。通过suspend()使线程进入停滞状态后,除非收到resume()消息,否则该线程不会变回可执行状态。
2) 当调用suspend()函数后,线程不会释放它的“锁标志”。
例11:
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0
public TestThreadMethod(String name){
super(name)
}
public synchronized void run(){
if(shareVar==0){
for(int i=0 i<5 i++){
shareVar++
if(shareVar==5){
this.suspend() //(1)
}}}
else{
System.out.print(Thread.currentThread().getName())
System.out.println(" shareVar = " + shareVar)
this.resume() //(2)
}}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1")
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2")
t1.start() //(5)
//t1.start() //(3)
t2.start() //(4)
}}
运行结果为:
t2 shareVar = 5
i. 当代码(5)的t1所产生的线程运行到代码(1)处时,该线程进入停滞状态。然后排程器从线程池中唤起代码(4)的t2所产生的线程,此时shareVar值不为0,所以执行else中的语句。
ii. 也许你会问,那执行代码(2)后为什么不会使t1进入可执行状态呢?正如前面所说,t1和t2是两个不同对象的线程,而代码(1)和(2)都只对当前对象进行操作,所以t1所产生的线程执行代码(1)的结果是对象t1的当前线程进入停滞状态;而t2所产生的线程执行代码(2)的结果是把对象t2中的所有处于停滞状态的线程调回到可执行状态。
iii. 那现在把代码(4)注释掉,并去掉代码(3)的注释,是不是就能使t1重新回到可执行状态呢?运行结果是什么也不输出。为什么会这样呢?也许你会认为,当代码(5)所产生的线程执行到代码(1)时,它进入停滞状态;而代码(3)所产生的线程和代码(5)所产生的线程是属于同一个对象的,那么就当代码(3)所产生的线程执行到代码(2)时,就可使代码(5)所产生的线程执行回到可执行状态。但是要清楚,suspend()函数只是让当前线程进入停滞状态,但并不释放当前线程所获得的“锁标志”。所以当代码(5)所产生的线程进入停滞状态时,代码(3)所产生的线程仍不能启动,因为当前对象的“锁标志”仍被代码(5)所产生的线程占有。
#p#2.2 sleep()
1) sleep ()函数有一个参数,通过参数可使线程在指定的时间内进入停滞状态,当指定的时间过后,线程则自动进入可执行状态。
2) 当调用sleep ()函数后,线程不会释放它的“锁标志”。
例12:
class TestThreadMethod extends Thread{
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0
public TestThreadMethod(String name){
super(name)
}
public synchronized void run(){
for(int i=0 i<3 i++){
System.out.print(Thread.currentThread().getName())
System.out.println(" : " + i)
try{
Thread.sleep(100) //(4)
}
catch(InterruptedException e){
System.out.println("Interrupted")
}}}
}
public class TestThread{public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1")
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2")
t1.start() (1)
t1.start() (2)
//t2.start() (3)
}}
运行结果为:
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
由结果可证明,虽然在run()中执行了sleep(),但是它不会释放对象的“锁标志”,所以除非代码(1)的线程执行完run()函数并释放对象的“锁标志”,否则代码(2)的线程永远不会执行。
如果把代码(2)注释掉,并去掉代码(3)的注释,结果将变为:
t1 : 0
t2 : 0
t1 : 1
t2 : 1
t1 : 2
t2 : 2
由于t1和t2是两个对象的线程,所以当线程t1通过sleep()进入停滞时,排程器会从线程池中调用其它的可执行线程,从而t2线程被启动。
例13:
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0
public TestThreadMethod(String name){
super(name)
}
public synchronized void run(){
for(int i=0 i<5 i++){
System.out.print(Thread.currentThread().getName())
System.out.println(" : " + i)
try{
if(Thread.currentThread().getName().equals("t1"))
Thread.sleep(200)
else
Thread.sleep(100)
}
catch(InterruptedException e){
System.out.println("Interrupted")
}}
}}
public class TestThread{public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1")
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2")
t1.start()
//t1.start()
t2.start()
}}
运行结果为:
t1 : 0
t2 : 0
t2 : 1
t1 : 1
t2 : 2
t2 : 3
t1 : 2
t2 : 4
t1 : 3
t1 : 4
由于线程t1调用了sleep(200),而线程t2调用了sleep(100),所以线程t2处于停滞状态的时间是线程t1的一半,从从结果反映出来的就是线程t2打印两倍次线程t1才打印一次。
#p#2.3 yield()
1) 通过yield ()函数,可使线程进入可执行状态,排程器从可执行状态的线程中重新进行排程。所以调用了yield()的函数也有可能马上被执行。
2) 当调用yield ()函数后,线程不会释放它的“锁标志”。
例14:
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0
public TestThreadMethod(String name){super(name)
}
public synchronized void run(){for(int i=0 i<4 i++){
System.out.print(Thread.currentThread().getName())
System.out.println(" : " + i)
Thread.yield()
}}
}
public class TestThread{public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1")
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2")
t1.start()
t1.start() //(1)
//t2.start() (2)
}
}
运行结果为:
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 3
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 3
从结果可知调用yield()时并不会释放对象的“锁标志”。
如果把代码(1)注释掉,并去掉代码(2)的注释,结果为:
t1 : 0
t1 : 1
t2 : 0
t1 : 2
t2 : 1
t1 : 3
t2 : 2
t2 : 3
从结果可知,虽然t1线程调用了yield(),但它马上又被执行了。
2.4 sleep()和yield()的区别
1) sleep()使当前线程进入停滞状态,所以执行sleep()的线程在指定的时间内肯定不会执行;yield()只是使当前线程重新回到可执行状态,所以执行yield()的线程有可能在进入到可执行状态后马上又被执行。
2) sleep()可使优先级低的线程得到执行的机会,当然也可以让同优先级和高优先级的线程有执行的机会;yield()只能使同优先级的线程有执行的机会。
例15:
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0
public TestThreadMethod(String name){
super(name)
}
public void run(){
for(int i=0 i<4 i++){
System.out.print(Thread.currentThread().getName())
System.out.println(" : " + i)
//Thread.yield() (1)
/* (2) */
try{
Thread.sleep(3000)
}
catch(InterruptedException e){
System.out.println("Interrupted")
}}}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1")
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2")
t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY)
t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY)
t1.start()
t2.start()
}
}
运行结果为:
t1 : 0
t1 : 1
t2 : 0
t1 : 2
t2 : 1
t1 : 3
t2 : 2
t2 : 3
由结果可见,通过sleep()可使优先级较低的线程有执行的机会。注释掉代码(2),并去掉代码(1)的注释,结果为:
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 3
t2 : 0
t2 : 1
t2 : 2
t2 : 3
可见,调用yield(),不同优先级的线程永远不会得到执行机会。
2.5 join()
使调用join()的线程执行完毕后才能执行其它线程,在一定意义上,它可以实现同步的功能。
例16:
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0
public TestThreadMethod(String name){
super(name)
}
public void run(){
for(int i=0 i<4 i++){
System.out.println(" " + i)
try{
Thread.sleep(3000)
}
catch(InterruptedException e){
System.out.println("Interrupted")
}
}
}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1")
t1.start()
try{
t1.join()
}
catch(InterruptedException e){}
t1.start()
}
}
运行结果为:
0
1
2
3
0
1
2
3
#p#3. class Object下常用的线程函数
wait()、notify()和notifyAll()这三个函数由java.lang.Object类提供,用于协调多个线程对共享数据的存取。
3.1 wait()、notify()和notifyAll()
1) wait()函数有两种形式:第一种形式接受一个毫秒值,用于在指定时间长度内暂停线程,使线程进入停滞状态。第二种形式为不带参数,代表waite()在notify()或notifyAll()之前会持续停滞。
2) 当对一个对象执行notify()时,会从线程等待池中移走该任意一个线程,并把它放到锁标志等待池中;当对一个对象执行notifyAll()时,会从线程等待池中移走所有该对象的所有线程,并把它们放到锁标志等待池中。
3) 当调用wait()后,线程会释放掉它所占有的“锁标志”,从而使线程所在对象中的其它synchronized数据可被别的线程使用。
例17:
下面,我们将对例11中的例子进行修改
class TestThreadMethod extends Thread{
public static int shareVar = 0
public TestThreadMethod(String name){
super(name)
}
public synchronized void run(){
if(shareVar==0){
for(int i=0 i<10 i++){
shareVar++
if(shareVar==5){
try{
this.wait() //(4)
}
catch(InterruptedException e){}
}
}
}
if(shareVar!=0){
System.out.print(Thread.currentThread().getName())
System.out.println(" shareVar = " + shareVar)
this.notify() //(5)
}
}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1")
TestThreadMethod t2 = new TestThreadMethod("t2")
t1.start() //(1)
//t1.start() (2)
t2.start() //(3)
}}
运行结果为:
t2 shareVar = 5
因为t1和t2是两个不同对象,所以线程t2调用代码(5)不能唤起线程t1。如果去掉代码(2)的注释,并注释掉代码(3),结果为:
t1 shareVar = 5
t1 shareVar = 10
这是因为,当代码(1)的线程执行到代码(4)时,它进入停滞状态,并释放对象的锁状态。接着,代码(2)的线程执行run(),由于此时shareVar值为5,所以执行打印语句并调用代码(5)使代码(1)的线程进入可执行状态,然后代码(2)的线程结束。当代码(1)的线程重新执行后,它接着执行for()循环一直到shareVar=10,然后打印shareVar。
#p#3.2 wait()、notify()和synchronized
waite()和notify()因为会对对象的“锁标志”进行操作,所以它们必须在synchronized函数或synchronized block中进行调用。如果在non-synchronized函数或non-synchronized block中进行调用,虽然能编译通过,但在运行时会发生IllegalMonitorStateException的异常。
例18:
class TestThreadMethod extends Thread{
public int shareVar = 0
public TestThreadMethod(String name){
super(name)
new Notifier(this)
}
public synchronized void run(){
if(shareVar==0){
for(int i=0 i<5 i++){
shareVar++
System.out.println("i = " + shareVar)
try{
System.out.println("wait......")
this.wait()
}
catch(InterruptedException e){}
}}
}
}
class Notifier extends Thread{
private TestThreadMethod ttm
Notifier(TestThreadMethod t){
ttm = t
start()
}
public void run(){
while(true){
try{
sleep(2000)
}
catch(InterruptedException e){}
/*1 要同步的不是当前对象的做法 */
synchronized(ttm){
System.out.println("notify......")
ttm.notify()
}}
}
}
public class TestThread{
public static void main(String[] args){
TestThreadMethod t1 = new TestThreadMethod("t1")
t1.start()
}
}
运行结果为:
i = 1
wait......
notify......
i = 2
wait......
notify......
i = 3
wait......
notify......
i = 4
wait......
notify......
i = 5
wait......
notify......
4. wait()、notify()、notifyAll()和suspend()、resume()、sleep()的讨论
4.1 这两组函数的区别
1) wait()使当前线程进入停滞状态时,还会释放当前线程所占有的“锁标志”,从而使线程对象中的synchronized资源可被对象中别的线程使用;而suspend()和sleep()使当前线程进入停滞状态时不会释放当前线程所占有的“锁标志”。
2) 前一组函数必须在synchronized函数或synchronized block中调用,否则在运行时会产生错误;而后一组函数可以non-synchronized函数和synchronized block中调用。
4.2 这两组函数的取舍
Java2已不建议使用后一组函数。因为在调用suspend()时不会释放当前线程所取得的“锁标志”,这样很容易造成“死锁”。