Java有一种特殊线程,守护线程,这种线程优先级特别低,只有在同一程序中的其他线程不执行时才会执行。
由于守护线程拥有这些特性,所以,一般用为为程序中的普通线程(也称为用户线程)提供服务。它们一般会有一个无限循环,或用于等待请求服务,或用于执行任务等。它们不可以做任何重要的工作,因为我们不确定他们什么时才能分配到CPU运行时间,而且当没有其他线程执行时,它们就会自动终止。这类线程的一个典型应用就是Java的垃圾回收。
在本节示例中,我们将创建两个线程,一个是普通线程,向队列中写入事件;另外一个是守护线程,清除队列中的事件,删除存在时间超过10秒的事件。
知其然
按照如下步骤,实现示例程序。
1.创建Event类,该类仅仅用于保存程序执行所需的事件信息。声明两个属性,一个是java.util.Date类型的的date熟悉,另外一个是String类型的event属性;然后生成这两个属性的读写方法。代码如下:
public class Event { private Date date; private String event;public Date getDate() { return date; }
public void setDate(Date date) { this.date = date; }
public String getEvent() { return event; }
public void setEvent(String event) { this.event = event; } }
2.创建一个名为WriterTask的类,并且实现Runnable接口。代码如下:
public class WriterTask implements Runnable {
3.声明一个用来存储事件的队列属性,实现类的构造函数,并且利用其参数来初始化队列属性。代码如下:
private Deque<Event> deque;public WriterTask(Deque<Event> deque) { this.deque = deque; }
4.实现该任务的run()方法,方法中含有一个遍历100次的循环。在每次遍历中,创建一个新的Event对象,然后保存到队列中,再睡眠1秒钟。代码如下:
@Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { Event event = new Event(); event.setDate(new Date()); event.setEvent(String.format("The thread %s has generated an event", Thread.currentThread().getId())); deque.addFirst(event); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } }
5.创建一个名为CleanerTask的类,并继承Thread类。代码如下:
public class CleanerTask extends Thread {
6.声明一个用来存储事件的队列属性,实现类的构造函数,并且利用其参数来初始化队列属性。在构造方法中,通过调用setDaemon()方法,将该线程设置为守护线程。代码如下:
private Deque<Event> deque;public CleanerTask(Deque<Event> deque) { this.deque = deque; setDaemon(true); }
7.实现run()方法,方法体内有一个无限循环,用于获取当前时间,然后调用clearn()方法。代码如下:
@Override public void run() { while (true) { Date date = new Date(); clean(date); } }
8.实现clean()方法,在该方法内,获取最后面的一个时间,然后检查时间时间和当前时间的时间差,如果在10秒钟之前创建的,则删除当前事件,再检查下一个事件。如果有事件被删除,则显示打印出被删除事件的信息,然后还将打印出队列的最新长度,这样就可以观察到程序的执行进展。代码如下:
private void clean(Date date) { long difference; boolean delete;if (deque.size() == 0) { return; }
delete = false; do { Event e = deque.getLast(); difference = date.getTime() - e.getDate().getTime(); if (difference > 10000) { System.out.printf("Cleaner: %s\n", e.getDate()); deque.removeLast(); delete = true; } } while (difference > 10000);
if (delete) { System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %d\n", deque.size()); } }
9.创建程序的主类,Main类,然后实现main()方法。代码如下:
public class Main { public static void main(String[] args) {
10.使用Deque类创建存储事件的队列。代码如下:
Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>();
11.创建并启动三个WriterTask线程和一个CleanerTask线程。代码如下:
Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>(); WriterTask writer = new WriterTask(deque); for (int i = 0; i < 3; i++) { Thread thread = new Thread(writer); thread.start(); }CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque); cleaner.start();
12.执行程序,查看执行结果。
知其所以然
分析程序的执行结果就可以看出,队列先增加到30,然后就在27到30之间变化,知道程序执行结束。
程序首先从三个WriterTask线程开始执行,每个线程先队列增加一个事件,然后睡眠1秒钟。在前10秒过后,在队列中将存在三十个事件。在这10秒期间,当三个WriterTask线程都睡眠时,CleanerTask线程也会运行,但是不会删除任何事件,因为所有的事件的生成时间还不超过10秒。在前10秒过后的时间里,每秒钟三个WriterTask向队列中添加三个事件;同样,CleanerTask每秒会删除三个事件。所以,事件的数目在27到30之间徘徊。
当WriterTask线程都休眠时,我们就可以自由处理时间,这段时间让守护线程得以运行。如果将WriterTask线程的睡眠时间设置得更短一点,那么CleanerTask线程将获取更少的CPU运行时间。果真如此的话,因为CleanerTask线程一直得不到足够的运行时间不能用于删除足够的事件,队列的长度将会一直增长下去。
永无止境
仅能在调用start()方法之前,通过调用setDaemon()方法将线程设置为守护线程。一旦线程开始运行,则不能修改守护状态。
还可以使用isDaemon()来检查一个线程是否为守护线程。如果是守护线程,则返回true;如果是普通线程,则返回false。
拿来主义
本文是从 《Java 7 Concurrency Cookbook》 (D瓜哥窃译为 《Java7并发示例集》 )翻译而来,仅作为学习资料使用。没有授权,不得用于任何商业行为。
小有所成
本节所用的所有示例代码的完整版。
Event类的完整代码
package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;import java.util.Date;
/** * 事件信息类 * Date: 2013-09-19 * Time: 22:56 */ public class Event { private Date date; private String event;
public Date getDate() { return date; }
public void setDate(Date date) { this.date = date; }
public String getEvent() { return event; }
public void setEvent(String event) { this.event = event; } }
WriterTask类的完整代码
package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;import java.util.Date; import java.util.Deque; import java.util.concurrent.TimeUnit;
/** * 每秒生成一个事件。 * Date: 2013-09-19 * Time: 22:59 */ public class WriterTask implements Runnable { private Deque<Event> deque;
public WriterTask(Deque<Event> deque) { this.deque = deque; }
@Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { Event event = new Event(); event.setDate(new Date()); event.setEvent(String.format("The thread %s has generated an event", Thread.currentThread().getId())); deque.addFirst(event); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
CleanerTask类的完整代码
package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;import java.util.Date; import java.util.Deque;
/** * 事件清理 * Date: 2013-09-19 * Time: 23:33 */ public class CleanerTask extends Thread { private Deque<Event> deque;
public CleanerTask(Deque<Event> deque) { this.deque = deque; setDaemon(true); }
@Override public void run() { while (true) { Date date = new Date(); clean(date); } }
/** * 删除事件。 * * @param date */ private void clean(Date date) { long difference; boolean delete;
if (deque.size() == 0) { return; }
delete = false; do { Event e = deque.getLast(); difference = date.getTime() - e.getDate().getTime(); if (difference > 10000) { System.out.printf("Cleaner: %s\n", e.getDate()); deque.removeLast(); delete = true; } } while (difference > 10000);
if (delete) { System.out.printf("Clearner: Size of the queue: %d\n", deque.size()); } } }
Main类的完整代码
package com.diguage.books.concurrencycookbook.chapter1.recipe7;import java.util.ArrayDeque; import java.util.Deque;
/** * Date: 2013-09-19 * Time: 23:54 */ public class Main { public static void main(String[] args) { Deque<Event> deque = new ArrayDeque<>(); WriterTask writer = new WriterTask(deque); for (int i = 0; i < 3; i++) { Thread thread = new Thread(writer); thread.start(); }
CleanerTask cleaner = new CleanerTask(deque); cleaner.start(); } }