Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行

这篇“Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行”文章的知识点大部分人都不太理解,所以小编给大家总结了以下内容,内容详细,步骤清晰,具有一定的借鉴价值,希望大家阅读完这篇文章能有所收获,下面我们一起来看看这篇“Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行”文章吧。

如何让线程按照自己指定的顺序执行

我们在日常的多线程开发中,可能有时会想让每个线程都按照我们指定的顺序来运行,而不是让CPU随机调度,这样可能会让我们在日常的开发工作中带来不必要的麻烦。

既然有了这个需求,也就引入了本文的标题,让线程按照自己指定的顺序来运行。

有兴趣的同学可以猜想下列代码可能运行的结果:

Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行  java 第1张

按照正常的理解思路,上面代码的执行顺序依次应该为:t1 → t2 → t3,而实际效果则不是理想的状态。

下图为运行效果:

Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行  java 第2张

认识Join

join可能对于一些同学来说并不陌生,此处我就不详细介绍Join是什么了,有疑问的同学可以自行baidu和google。

这里我将直接介绍如何使用join来达到我们希望看到的效果!

这里主要是利用Join的阻塞效果,来达到我们的使用目的。看上图的运行结果可以得知,程序已经按照我们指定的顺序执行结束了,并得到了我们想要的结果。

其实这里可以深入的思考一下,为什么join可以达到我们想要的效果呢?接下来我们来看下源码:

进入join源码后,首先看到的是一个传入0参数的join方法,此处选择继续进入。

Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行  java 第3张

首先可以看到join方法是线程安全的,其次可以结合上图一起看,当传入参数为0时,会命中一个wait(0)的方法,有经验的同学应该能直接看懂,这里表示等待。

但是需要说明的是,这里的等待绝对不是等待调用者,而是阻塞的主线程,t1,t2,t3只是子线程,当子线程运行完毕后,主线程结束等待。

这里演示了join的工作方式,也证实了join能让我们在程序中达到自己想要的效果。

Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行  java 第4张

除了join能在程序中帮助我们控制线程的顺序外,还有另外的方式,比如我们利用线程池实现试一试。

利用Executors线程池

Executors是JDK中java.util.concurrent包下线程池操作类,可以方便的为我们提供线程池的操作。

这里我们使用Executors中的newSingleThreadExecutor()方法,创建一个单线程的线程池。

Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行  java 第5张

根据上图可以得知,利用newSingleThreadExecutor()方法依然能够达到我们期待的效果,其实原理很简单,方法内部是一个基于FIFO的队列,也就是说,当我们依次将t1,t2,t3加入队列中时,实际在就绪状态的只有t1这个线程,t2,t3则会被添加到队列中,当t1执行完毕后,则会继续执行队列中的其他线程。

线程的优先级及执行顺序

在学习运算符时,读者知道各个运算符之间有优先级,了解运算符的优先级对程序幵发有很好的作用。线程也是如此,每个线程都具有优先级,Java 虚拟机根据线程的优先级决定线程的执行顺序,这样使多线程合理共享 CPU 资源而不会产生冲突。

优先级概述

在 Java 语言中,线程的优先级范围是 1~10,值必须在 1~10,否则会出现异常;优先级的默认值为 5。优先级较高的线程会被优先执行,当执行完毕,才会轮到优先级较低的线程执行。如果优先级相同,那么就采用轮流执行的方式。

可以使用 Thread 类中的 setPriority() 方法来设置线程的优先级。语法如下:

public final void setPriority(int newPriority);

如果要获取当前线程的优先级,可以直接调用 getPriority() 方法。语法如下:

public final int getPriority();

使用优先级

简单了解过优先级之后,下面通过一个简单的例子来演示如何使用优先级。

例 1

分别使用 Thread 类和 Runnable 接口创建线程,并为它们指定优先级。

public class FirstThreadInput extends Thread
{
    public void run()
    {
        System.out.println("调用FirstThreadInput类的run()重写方法");    //输出字符串
        for(int i=0;i<5;i++)
        {
            System.out.println("FirstThreadInput线程中i="+i);    //输出信息
            try
            {
                Thread.sleep((int) Math.random()*100);    //线程休眠
            }
            catch(Exception e){}
        }
    }
}

(2) 创建实现 Runnable 接口的 SecondThreadInput 类,实现 run() 方法。代码如下:

public class SecondThreadInput implements Runnable
{
    public void run()
    {
        System.out.println("调用SecondThreadInput类的run()重写方法");    //输出字符串
        for(int i=0;i<5;i++)
        {
            System.out.println("SecondThreadInput线程中i="+i);    //输出信息
            try
            {
                Thread.sleep((int) Math.random()*100);    //线程休眠
            }
            catch(Exception e){}
        }
    }
}

(3) 创建 TestThreadInput 测试类,分别使用 Thread 类的子类和 Runnable 接口的对象创建线程,然后调用 setPriority() 方法将这两个线程的优先级设置为 4,最后启动线程。代码如下:

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) 运行上述代码,运行结果如下所示。

调用FirstThreadInput类的run()重写方法
调用SecondThreadInput类的run()重写方法
FirstThreadInput线程中i=0
SecondThreadInput线程中i=0
FirstThreadInput线程中i=1
FirstThreadInput线程中i=2
SecondThreadInput线程中i=1
FirstThreadInput线程中i=3
SecondThreadInput线程中i=2
FirstThreadInput线程中i=4
SecondThreadInput线程中i=3
SecondThreadInput线程中i=4

由于该例子将两个线程的优先级都设置为 4,因此它们交互占用 CPU ,宏观上处于并行运行状态。

重新更改 ThreadInput 类的代码、设置优先级。代码如下:

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

重新运行上述代码,如下所示。

调用FirstThreadInput类的run()重写方法
调用SecondThreadInput类的run()重写方法
FirstThreadInput线程中i=0
SecondThreadInput线程中i=0
SecondThreadInput线程中i=1
SecondThreadInput线程中i=2
SecondThreadInput线程中i=3
SecondThreadInput线程中i=4
FirstThreadInput线程中i=1
FirstThreadInput线程中i=2
FirstThreadInput线程中i=3
FirstThreadInput线程中i=4

以上就是关于“Java中怎么实现让线程按照自己指定的顺序执行”这篇文章的内容,相信大家都有了一定的了解,希望小编分享的内容对大家有帮助,若想了解更多相关的知识内容,请关注蜗牛博客行业资讯频道。

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