Java: руководство для начинающих
Шрифт:
Единственный параметр метода sleep задает время задержки, определяемое числом миллисекунд. Как следует из объявления этого метода, в нем может быть сгенерировано исключение InterruptedException. Следовательно, его нужно вызывать в блоке try. Имеется и другой вариант метода sleep , позволяющий точнее указывать время задержки в миллисекундах и дополнительно в наносекундах. Когда метод sleep вызывается в методе run , исполнение потока приостанавливается на 400 миллисекунд на каждом шаге цикла. Благодаря этому поток исполняется достаточно медленно, чтобы можно проследить за ним.
В методе main создается новый объект типа Thread. Для этой цели служит приведенная ниже последовательность операторов. //
Как видите, сначала создается объект типа MyThread, а затем он используется для построения объекта типа Thread. Его можно передать конструктору класса Thread в качестве параметра, поскольку класс MyThread реализует интерфейс Runnable. И наконец, начинается исполнение нового потока, для чего вызывается метод start , что приводит к вызову метода run из порожденного потока. После вызова метода start управление возвращается к методу main , где начинается выполнение цикла for. Этот цикл повторяется 50 раз, приостанавливая на 100 миллисекунд исполнение потока на каждом своем шаге. Оба потока продолжают исполняться, разделяя ресурсы
ЦП в однопроцессорной системе до тех пор, пока циклы в них не завершатся. Ниже приведен результат выполнения данной программы. Вследствие отличий в вычислительных средах у вас может получиться несколько иной результат. Main thread starting. .Child #1 starting. ....In Child #1, count is 0 .....In Child #1, count is 1 .....In Child #1, count is 2 .....In Child #1, count is 3 .....In Child #1, count is 4 .....In Child #1, count is 5 .....In Child #b count is 6 .....In Child #1, count is 7 .....In Child #1, count is 8 .....In Child #1 count is 9 Child #1 terminating. Main thread ending
В рассматриваемом здесь первом примере организации многопоточной обработки любопытно также отметить следующее обстоятельство: для демонстрации того факта, что основной и порожденный потоки исполняются одновременно, необходимо задержать завершение метода main до тех пор, пока не окончится порожденный поток mt. В данном примере это достигается благодаря отличиям во временных характеристиках обоих потоков. Вызовы метода sleep из цикла for в методе main приводят в итоге к задержке на 5 секунд (50 шагов цикла х 100 миллисекунд), тогда как общая задержка с помощью того же самого метода в аналогичном цикле в методе run составляет лишь 4 секунды (10 шагов цикла х 400 миллисекунд). Поэтому метод run завершится приблизительно на 1 секунду раньше, чем метод main . В итоге основной и порожденный потоки будут выполняться параллельно до тех пор, пока не завершится порожденный поток mt. А приблизительно через одну секунду завершится и основной поток в методе main .
Отличий во временнь/х характеристиках обоих потоков в данном и ряде последующих простых примеров оказывается достаточно для того, чтобы основной поток в методе main завершился последним, но на практике этого, как правило, оказывается недостаточно. В Java предоставляются намного более совершенные способы, позволяющие организовать ожидание завершения потока. Далее в этой главе будет продемонстрирован более совершенный способ организации ожидания одним потоком завершения другого.
И последнее замечание: многопоточная программа обычно разрабатывается с таким расчетом, чтобы последним завершал свою работу основной поток. Как правило, выполнение программы продолжается до тех пор, пока все потоки не завершат работу. Поэтому завершение основного потока является не требованием, а рекомендуемой для наследования нормой, особенно для тех, кто лишь начинает осваивать многопоточное программирование. Несложные усовершенствования многопоточной программы
Рассмотренная выше многопоточная программа вполне работоспособна, тем не менее ей не помешает небольшая доработка, повышающая ее эффективность. Во- первых, можно сделать так, чтобы поток начинал исполняться сразу после создания. Эта цель достигается созданием экземпляра объекта типа Thread в конструкторе класса MyThread. И во-вторых, нет никакой нужды хранить в объекте типа MyThread имя потока, но присвоить имя потоку при его создании. Эту задачу позволяет решить следующий вариант конструктора Thread: Thread(Runnable threadOb, String имя)
где имя обозначает конкретное наименование потока.
Получить имя потока можно, используя метод getName , определенный в классе Thread. Ниже приведено объявление этого метода. final String getName
В приведенной ниже программе имя присваивается потоку после его создания с помощью метода setName . И хотя в этом нет особой необходимости, такое решение выбрано лишь для того, чтобы продемонстрировать возможности класса Thread. Объявление метода setName имеет следующий вид: final void setName(String имя_потока)
где имя_потока обозначает имя, которое присваивается потоку.
Ниже приведена видоизмененная версия предыдущей программы. // Видоизменение класса MyThread. class MyThread implements Runnable { Thread thrd; // В этой переменной хранится ссылка на поток. // построить новый поток MyThread(String name) { thrd = new Thread(this, name); // Поток именуется при его создании, thrd.start ; // Начало исполнения потока. } // начать исполнение нового потока public void run { System.out.println(thrd.getName + " starting."); try { for (int count=0; countclO; count++) { Thread.sleep(400); System.out.println("In " + thrd.getName + ", count is " + count)'; } } catch(InterruptedException exc) { System.out.println(thrd.getName + " interrupted."); } System.out.println(thrd.getName + " terminating."); } } class UseThreadsImproved { public static void main(String args[]) { System.out.println("Main thread starting."); // Теперь поток начинается при его создании. MyThread mt = new MyThread("Child #1"); for (int i=0; i < 50; i++) { System.out.print(".") ; try { Thread.sleep(100) ; } catch(InterruptedException exc) { System.out.println("Main thread interrupted."); } } System.out.println("Main thread ending."); } }
Эта версия программы дает такой же результат, как и предыдущая. Обратите внимание на то, что ссылка на поток хранится в переменной thrd экземпляра класса MyThread.
Пример для опробования 11.1. Расширение класса Thread
Реализация интерфейса Runnable — это лишь один из способов получения экземпляров потоковых объектов. Другой способ состоит в создании подкласса, производного от класса Thread. В этом проекте будет продемонстрировано, каким образом расширение класса Thread позволяет реализовать такие же функциональные возможности, как и у рассмотренной выше программы UseThreadsImproved.
В подклассе, производном от класса Thread, нужно переопределить метод run , который является точкой входа в новый поток. Для того чтобы начать исполнение нового потока, следует вызвать метод start . Можно также переопределить и другие методы из класса Thread, но делать это не обязательно.
Последовательность действий
Создайте файл ExtendThread.java. Скопируйте в этот файл исходный код второго рассмотренного ранее примера программы (файл UseThreadsImproved. java).
Измените объявление класса MyThread. Теперь он должен быть подклассом, производным от класса Thread, как показано ниже. class MyThread extends Thread {