如何讓線程按照自己指定的順序執(zhí)行

我們在日常的多線程開發(fā)中，可能有時(shí)會想讓每個(gè)線程都按照我們指定的順序來運(yùn)行，而不是讓CPU隨機(jī)調(diào)度，這樣可能會讓我們在日常的開發(fā)工作中帶來不必要的麻煩。

既然有了這個(gè)需求，也就引入了本文的標(biāo)題，讓線程按照自己指定的順序來運(yùn)行。

有興趣的同學(xué)可以猜想下列代碼可能運(yùn)行的結(jié)果：

按照正常的理解思路，上面代碼的執(zhí)行順序依次應(yīng)該為：t1 → t2 → t3，而實(shí)際效果則不是理想的狀態(tài)。

下圖為運(yùn)行效果：

認(rèn)識Join

join可能對于一些同學(xué)來說并不陌生，此處我就不詳細(xì)介紹Join是什么了，有疑問的同學(xué)可以自行baidu和google。

這里我將直接介紹如何使用join來達(dá)到我們希望看到的效果！

這里主要是利用Join的阻塞效果，來達(dá)到我們的使用目的?？瓷蠄D的運(yùn)行結(jié)果可以得知，程序已經(jīng)按照我們指定的順序執(zhí)行結(jié)束了，并得到了我們想要的結(jié)果。

其實(shí)這里可以深入的思考一下，為什么join可以達(dá)到我們想要的效果呢？接下來我們來看下源碼：

進(jìn)入join源碼后，首先看到的是一個(gè)傳入0參數(shù)的join方法，此處選擇繼續(xù)進(jìn)入。

首先可以看到j(luò)oin方法是線程安全的，其次可以結(jié)合上圖一起看，當(dāng)傳入?yún)?shù)為0時(shí)，會命中一個(gè)wait(0)的方法，有經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)應(yīng)該能直接看懂，這里表示等待。

但是需要說明的是，這里的等待絕對不是等待調(diào)用者，而是阻塞的主線程，t1,t2,t3只是子線程，當(dāng)子線程運(yùn)行完畢后，主線程結(jié)束等待。

這里演示了join的工作方式，也證實(shí)了join能讓我們在程序中達(dá)到自己想要的效果。

除了join能在程序中幫助我們控制線程的順序外，還有另外的方式，比如我們利用線程池實(shí)現(xiàn)試一試。

利用Executors線程池

Executors是JDK中java.util.concurrent包下線程池操作類，可以方便的為我們提供線程池的操作。

這里我們使用Executors中的newSingleThreadExecutor()方法，創(chuàng)建一個(gè)單線程的線程池。

根據(jù)上圖可以得知，利用newSingleThreadExecutor()方法依然能夠達(dá)到我們期待的效果，其實(shí)原理很簡單，方法內(nèi)部是一個(gè)基于FIFO的隊(duì)列，也就是說，當(dāng)我們依次將t1,t2,t3加入隊(duì)列中時(shí)，實(shí)際在就緒狀態(tài)的只有t1這個(gè)線程，t2,t3則會被添加到隊(duì)列中，當(dāng)t1執(zhí)行完畢后，則會繼續(xù)執(zhí)行隊(duì)列中的其他線程。

根據(jù)上面的篇幅我們得知了如何讓線程按照指定的方式運(yùn)行，其實(shí)方法還有很多，就不一一列舉了。

線程的優(yōu)先級及執(zhí)行順序

在學(xué)習(xí)運(yùn)算符時(shí)，讀者知道各個(gè)運(yùn)算符之間有優(yōu)先級，了解運(yùn)算符的優(yōu)先級對程序幵發(fā)有很好的作用。線程也是如此，每個(gè)線程都具有優(yōu)先級，Java 虛擬機(jī)根據(jù)線程的優(yōu)先級決定線程的執(zhí)行順序，這樣使多線程合理共享 CPU 資源而不會產(chǎn)生沖突。

優(yōu)先級概述

在 Java 語言中，線程的優(yōu)先級范圍是 1~10，值必須在 1~10，否則會出現(xiàn)異常；優(yōu)先級的默認(rèn)值為 5。優(yōu)先級較高的線程會被優(yōu)先執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行完畢，才會輪到優(yōu)先級較低的線程執(zhí)行。如果優(yōu)先級相同，那么就采用輪流執(zhí)行的方式。

可以使用 Thread 類中的 setPriority() 方法來設(shè)置線程的優(yōu)先級。語法如下：

public final void setPriority(int newPriority);

如果要獲取當(dāng)前線程的優(yōu)先級，可以直接調(diào)用 getPriority() 方法。語法如下：

public final int getPriority();

使用優(yōu)先級

簡單了解過優(yōu)先級之后，下面通過一個(gè)簡單的例子來演示如何使用優(yōu)先級。

例 1

分別使用 Thread 類和 Runnable 接口創(chuàng)建線程，并為它們指定優(yōu)先級。

public class FirstThreadInput extends Thread
{
? ? public void run()
? ? {
? ? ? ? System.out.println("調(diào)用FirstThreadInput類的run()重寫方法"); ? ?//輸出字符串
? ? ? ? for(int i=0;i<5;i++)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? System.out.println("FirstThreadInput線程中i="+i); ? ?//輸出信息
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Thread.sleep((int) Math.random()*100); ? ?//線程休眠
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? catch(Exception e){}
? ? ? ? }
? ? }
}

(2) 創(chuàng)建實(shí)現(xiàn) Runnable 接口的 SecondThreadInput 類，實(shí)現(xiàn) run() 方法。代碼如下：

public class SecondThreadInput implements Runnable
{
? ? public void run()
? ? {
? ? ? ? System.out.println("調(diào)用SecondThreadInput類的run()重寫方法"); ? ?//輸出字符串
? ? ? ? for(int i=0;i<5;i++)
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? System.out.println("SecondThreadInput線程中i="+i); ? ?//輸出信息
? ? ? ? ? ? try
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? Thread.sleep((int) Math.random()*100); ? ?//線程休眠
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? catch(Exception e){}
? ? ? ? }
? ? }
}

(3) 創(chuàng)建 TestThreadInput 測試類，分別使用 Thread 類的子類和 Runnable 接口的對象創(chuàng)建線程，然后調(diào)用 setPriority() 方法將這兩個(gè)線程的優(yōu)先級設(shè)置為 4，最后啟動線程。代碼如下：

public class TestThreadInput
{
? ? public static void main(String[] args)
? ? {
? ? ? ? FirstThreadInput fti=new FirstThreadInput();
? ? ? ? Thread sti=new Thread(new SecondThreadInput());
? ? ? ? fti.setPriority(4);
? ? ? ? sti.setPriority(4);
? ? ? ? fti.start();
? ? ? ? sti.start();
? ? }
}

(4) 運(yùn)行上述代碼，運(yùn)行結(jié)果如下所示。

調(diào)用FirstThreadInput類的run()重寫方法
調(diào)用SecondThreadInput類的run()重寫方法
FirstThreadInput線程中i=0
SecondThreadInput線程中i=0
FirstThreadInput線程中i=1
FirstThreadInput線程中i=2
SecondThreadInput線程中i=1
FirstThreadInput線程中i=3
SecondThreadInput線程中i=2
FirstThreadInput線程中i=4
SecondThreadInput線程中i=3
SecondThreadInput線程中i=4

由于該例子將兩個(gè)線程的優(yōu)先級都設(shè)置為 4，因此它們交互占用 CPU ，宏觀上處于并行運(yùn)行狀態(tài)。

重新更改 ThreadInput 類的代碼、設(shè)置優(yōu)先級。代碼如下：

fti.setPriority(1);
sti.setPriority(10);

重新運(yùn)行上述代碼，如下所示。

調(diào)用FirstThreadInput類的run()重寫方法
調(diào)用SecondThreadInput類的run()重寫方法
FirstThreadInput線程中i=0
SecondThreadInput線程中i=0
SecondThreadInput線程中i=1
SecondThreadInput線程中i=2
SecondThreadInput線程中i=3
SecondThreadInput線程中i=4
FirstThreadInput線程中i=1
FirstThreadInput線程中i=2
FirstThreadInput線程中i=3
FirstThreadInput線程中i=4

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。