12.3 多線程使用示例
多線程技術(shù)對于初學(xué)者來說，是編程思維的一種跳躍，在實(shí)際學(xué)習(xí)時(shí)，一定要熟悉線程的基礎(chǔ)知識，掌握線程的實(shí)現(xiàn)方式，然后就是開始大量的進(jìn)行實(shí)踐，從實(shí)踐中領(lǐng)悟線程編程的奧妙以及實(shí)現(xiàn)的原理。
下面通過幾個常見的例子演示多線程的基本使用。
12.3.1 定時(shí)炸彈
定時(shí)炸彈是在電影中常見的一種裝置，在該部分就使用多線程技術(shù)模擬該功能。實(shí)現(xiàn)的功能為：在程序啟動以后進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，當(dāng)60秒以后程序結(jié)束，在程序運(yùn)行時(shí)可以在控制臺輸入quit控制線程(炸彈)的暫停。
在該示例程序中，開啟了一個系統(tǒng)線程(main方法所在的線程)，該線程的作用是啟動模擬定時(shí)炸彈的線程，并且在控制臺接受用戶的輸入，并判斷輸入的內(nèi)容是否為quit，如果是則結(jié)束模擬定時(shí)炸彈的線程，程序結(jié)束。
首先來看一下使用繼承Thread類的方式實(shí)現(xiàn)多線程時(shí)的代碼示例，代碼如下：
package example1;
import java.io.*;
/**
* 模擬定時(shí)炸彈線程
*/
public class TestTimeBomb1 {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建線程和啟動線程
TimeBombThread tbt = new TimeBombThread();
//接受控制臺輸入
BufferedReader br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
String line;
try{
while(true){
System.out.println("輸入quit結(jié)束線程：");
//獲得控制臺輸入
line = br.readLine();
//判斷是否是quit
if(line.equals("quit")){
tbt.stopThread(); //結(jié)束線程
break; //結(jié)束循環(huán)
}
}
}catch(Exception e){}
}
}
package example1;
/**
* 使用繼承Thread類的方式模擬定時(shí)炸彈邏輯
*/
public class TimeBombThread extends Thread {
int n;
boolean isRun;
public TimeBombThread(){
n = 60;
isRun = true;
start();//啟動線程
}
public void run(){
try{
while(isRun){
Thread.sleep(1000); //延遲1秒
System.out.println("剩余時(shí)間：" + n);
if(n <= 0){
isRun = false; //結(jié)束線程
System.out.println("炸彈爆炸！");
break;
}
n--; //時(shí)間減少1
}
}catch(Exception e){}
}
public void stopThread(){
isRun = false;
}
}
在該示例代碼中，TestTimeBomb1類中包含的是系統(tǒng)線程，在系統(tǒng)線程中啟動模擬定時(shí)炸彈的TimeBombThread線程，然后在TestTimeBomb1中接收用戶的控制臺輸入，如果輸入的內(nèi)容是quit則結(jié)束線程，程序結(jié)束，否則忽略用戶的輸入，繼續(xù)等待用戶輸入。按照前面介紹的IO知識，在接收控制臺輸入時(shí)readLine是阻塞方法，也就是該方法在未獲得用戶輸入時(shí)會阻塞系統(tǒng)線程的執(zhí)行，使系統(tǒng)線程進(jìn)入到等待狀態(tài)，等待用戶輸入。而TimeBombThread實(shí)現(xiàn)的邏輯是每隔1秒鐘減少一次數(shù)值，并輸出剩余時(shí)間，當(dāng)剩余時(shí)間為零時(shí)，結(jié)束TimeBombThread線程。這樣兩個線程就同時(shí)工作了，系統(tǒng)線程等待用戶輸入的同時(shí)，模擬定時(shí)炸彈的線程繼續(xù)執(zhí)行，這樣程序中就包含了兩個同時(shí)執(zhí)行的流程。
在這里需要特別說明的是，如何控制線程的結(jié)束？在本程序中，使用的是讓線程自然死亡的方式，在實(shí)際控制線程時(shí)，當(dāng)線程的run方法執(zhí)行結(jié)束則線程自然死亡，所以在本程序中通過控制isRun變量使得線程可以自然結(jié)束，從而釋放線程占用的資源。
同樣的功能也可以使用Timer和TimerTask組合的方式實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)的代碼如下所示：
package example1;
import java.io.*;
/**
* 模擬定時(shí)炸彈線程
*/
public class TestTimeBomb2 {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建線程和啟動線程
TimeBombTimerTask tbtt = new TimeBombTimerTask();
//接受控制臺輸入
BufferedReader br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
String line;
try{
while(true){
System.out.println("輸入quit結(jié)束線程：");
//獲得控制臺輸入
line = br.readLine();
//判斷是否是quit
if(line.equals("quit")){
tbtt.stopThread(); //結(jié)束線程
break; //結(jié)束循環(huán)
}
}
}catch(Exception e){}
}
}
package example1;
import java.util.*;
/**
* 使用Timer和TimerTask組合模擬定時(shí)炸彈
*/
public class TimeBombTimerTask extends TimerTask {
int n;
Timer t;
boolean isRun;
public TimeBombTimerTask(){
n = 60;
isRun = true;
t = new Timer();
t.schedule(this, 0); //啟動線程
}
public void run() {
try{
while(isRun){
Thread.sleep(1000); //延遲1秒
System.out.println("剩余時(shí)間：" + n);
if(n <= 0){
stopThread(); //結(jié)束線程
System.out.println("炸彈爆炸！");
break; //結(jié)束循環(huán)
}
n--; //時(shí)間減少1
}
}catch(Exception e){}
}
public void stopThread(){
isRun = false;
t.cancel();
}
}
在該示例代碼中，實(shí)現(xiàn)的原理和前面的類似，TestTimeBomb2類實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)線程，功能是啟動模擬定時(shí)炸彈的線程，并接收用戶的控制臺輸入。而TimeBombTimerTask類實(shí)現(xiàn)模擬定時(shí)炸彈的線程，在該類內(nèi)部包含啟動線程的Timer對象，當(dāng)構(gòu)造該類的對象時(shí)，不僅完成該類的初始化，而且啟動線程。
在控制Timer啟動的線程結(jié)束時(shí)，首先結(jié)束當(dāng)前的TimerTask線程，然后再調(diào)用Timer對象的cancel方法結(jié)束Timer對象的線程，這樣才可以真正停止這種方式啟動的線程。
至于使用實(shí)現(xiàn)Runnable方式實(shí)現(xiàn)線程的方式，和繼承Thread類的實(shí)現(xiàn)幾乎一致，讀者可以根據(jù)第一種方式的實(shí)現(xiàn)獨(dú)自進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這里就不再重復(fù)實(shí)現(xiàn)了。