java多线程共同操作同一个队列,怎么实现?

Python052

java多线程共同操作同一个队列,怎么实现?,第1张

具体代码如下:

以下是两个线程

import java.util.*

public class Thread_List_Operation {

//假设有这么一个队列

static List list = new LinkedList()

public static void main(String[] args) {

Thread t

t = new Thread(new T1())

t.start()

t = new Thread(new T2())

t.start()

}

}

//线程T1,用来给list添加新元素

class T1 implements Runnable{

void getElemt(Object o){

Thread_List_Operation.list.add(o)

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "为队列添加了一个元素")

}

@Override

public void run() {

for (int i = 0i <10i++) {

getElemt(new Integer(1))

}

}

}

//线程T2,用来给list添加新元素

class T2 implements Runnable{

void getElemt(Object o){

Thread_List_Operation.list.add(o)

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "为队列添加了一个元素")

}

@Override

public void run() {

for (int i = 0i <10i++) {

getElemt(new Integer(1))

}

}

}

//结果(乱序)

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-1为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

Thread-0为队列添加了一个元素

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”。