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Java并发编程示例(七)：守护线程的创建和运行

  • 时间：2021-02-11 18:38 编辑： 来源： 阅读：
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摘要：Java并发编程示例(七)：守护线程的创建和运行
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。 [b]知其然[/b] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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：
[u]复制代码[/u] 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。 [b]知其所以然[/b] 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。 [b]永无止境[/b] 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。 [b]拿来主义[/b] 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。 [b]小有所成[/b] 本节所用的所有示例代码的完整版。 [b]Event类的完整代码[/b]
[u]复制代码[/u] 代码如下:
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;     } }
[b]WriterTask类的完整代码[/b]
[u]复制代码[/u] 代码如下:
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();             }         }     } }
[b]CleanerTask类的完整代码[/b]
[u]复制代码[/u] 代码如下:
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());         }     } }
[b]Main类的完整代码[/b]
[u]复制代码[/u] 代码如下:
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();     } }
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