我從事Java編程已經11年了,絕對是個老兵;但對于Java並發編程,我只能算是個新兵蛋子。我說這話估計要遭到某些高手的冷嘲熱諷,但我並不感到害怕。
因爲我知道,每年都會有很多很多的新人要加入Java編程的大軍,他們對“並發”編程中遇到的問題也會有感到無助的時候。而我,非常樂意與他們一道,對使用Java線程進行並發程序開發的基礎知識進行新一輪的學習。
01、我們爲什麽要學習並發?
我的腦袋沒有被如來佛祖開過光,所以喜歡一件事接著一件事的想,做不到“一腦兩用”。但有些大佬就不一樣,比如說諸葛亮,就能夠一邊想著琴譜一邊談著彈著琴,還能夾帶著盤算出司馬懿退兵後的打算。
諸葛大佬就有著超強的“並發”能力啊。換做是我,面對司馬懿的千萬大軍,不僅彈不了琴,弄不好還被嚇得屁滾尿流。
每個人都只有一個腦子,就像電腦只有一個CPU一樣。但一個腦子並不意味著不能“一腦兩用”,關鍵就在于腦子有沒有“並發”的能力。
腦子要是有了並發能力,那真的是厲害到飛起啊,想想司馬懿被氣定神閑的諸葛大佬嚇跑的樣子就知道了。
對于程序來說,如果具有並發的能力,效率就能夠大幅度地提升。你一定注冊過不少網站,收到過不少驗證碼,如果網站的服務器端在發送驗證碼的時候,沒有專門起一個線程來處理(並發),假如網絡不好發生阻塞的話,那服務器端豈不是要從天亮等到天黑才知道你有沒有收到驗證碼?如果就你一個用戶也就算了,但假如有一百個用戶呢?這一百個用戶難道也要在那傻傻地等著,那真要等到花都謝了。
可想而知,並發編程是多麽的重要!況且,懂不懂Java虛擬機和會不會並發編程,幾乎是判定一個Java開發人員是不是高手的不三法則。所以要想掙得多,還得會並發啊!
02、並發第一步,創建一個線程
通常,啓動一個程序,就相當于起了一個進程。每個電腦都會運行很多程序,所以你會在進程管理器中看到很多進程。你會說,這不廢話嗎?
不不不,在我剛學習編程的很長一段時間內,我都想當然地以爲這些進程就是線程;但後來我知道不是那麽回事兒。一個進程裏,可能會有很多線程在運行,也可能只有一個。
main函數其實就是一個主線程。我們可以在這個主線程當中創建很多其他的線程。來看下面這段代碼。
public class Wanger { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 10; i++) { Thread t = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(“我叫” + Thread.currentThread().getName() + “,我超喜歡沉默王二的寫作風格”); } }); t.start(); } } }
創建線程最常用的方式就是聲明一個實現了Runnable接口的匿名內部類;然後將它作爲創建Thread對象的參數;再然後調用Thread對象的start()方法進行啓動。運行的結果如下。
我叫Thread-1,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-3,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-2,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-0,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-5,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-4,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-6,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-7,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-8,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫Thread-9,我超喜歡沉默王二的寫作風格
從運行的結果中可以看得出來,線程的執行順序不是從0到9的,而是有一定的隨機性。這是因爲Java的並發是搶占式的,線程0雖然創建得最早,但它的“爭寵”能力卻一般,上位得比較艱辛。
03、並發第二步,創建線程池
java.util.concurrent.Executors類提供了一系列工廠方法用于創建線程池,可把多個線程放在一起進行更高效地管理。示例如下。
public class Wanger { public static void main(String[] args) { ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10; i++) { Runnable r = new Runnable() {
@Override public void run() { System.out.println(“我叫” + Thread.currentThread().getName() + “,我超喜歡沉默王二的寫作風格”); } }; executorService.execute(r); } executorService.shutdown(); } }
運行的結果如下。
我叫pool-1-thread-2,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-4,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-5,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-3,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-4,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-1,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-7,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-6,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-5,我超喜歡沉默王二的寫作風格 我叫pool-1-thread-6,我超喜歡沉默王二的寫作風格
Executors的newCachedThreadPool()方法用于創建一個可緩存的線程池,調用該線程池的方法execute()可以重用以前的線程,只要該線程可用;比如說,pool-1-thread-4、pool-1-thread-5和pool-1-thread-6就得到了重用的機會。我能想到的最佳形象代言人就是女皇武則天。
如果沒有可用的線程,就會創建一個新線程並添加到池中。當然了,那些60秒內還沒有被使用的線程也會從緩存中移除。
另外,Executors的newFiexedThreadPool(int num)方法用于創建固定數目線程的線程池;newSingleThreadExecutor()方法用于創建單線程化的線程池(你能想到它應該使用的場合嗎?)。
但是,故事要轉折了。阿裏巴巴的Java開發手冊中明確地指出,不允許使用Executors來創建線程池。
但你也知道,“冰凍三尺非一日之寒”,學習是一件循序漸進的事情。只要你學會了怎麽創建一個線程,學會了怎麽創建線程池,學會了怎麽解決共享資源競爭的問題,你已經在並發編程的領域裏邁出去了一大步。