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在JAVA中怎麽實現消息隊列

java中的消息隊列

消息隊列是線程間通訊的手段:

import?java.util.*

public?class?MsgQueue{

private?Vector?queue?=?null;

public?MsgQueue(){

queue?=?newVector();

}

public?synchronized?void?send(Object?o)

{

queue.addElement(o);

}

public?synchronized?Object?recv()

{

if(queue.size()==0)

return?null;

Object?o?=?queue.firstElement();

queue.removeElementAt(0);//or?queue[0]?=?null?can?also?work

return?o;

}

}

因為java中是locked?by?object的所以添加synchronized?就可以用於線程同步鎖定對象

可以作為多線程處理多任務的存放task的隊列。他的client包括封裝好的task類以及thread類

Java的多線程-線程間的通信2009-08-25?21:58

1.?線程的幾種狀態

線程有四種狀態,任何壹個線程肯定處於這四種狀態中的壹種:

1)?產生(New):線程對象已經產生,但尚未被啟動,所以無法執行。如通過new產生了壹個線程對象後沒對它調用start()函數之前。

2)?可執行(Runnable):每個支持多線程的系統都有壹個排程器,排程器會從線程池中選擇壹個線程並啟動它。當壹個線程處於可執行狀態時,表示它可能正處於線程池中等待排排程器啟動它;也可能它已正在執行。如執行了壹個線程對象的start()方法後,線程就處於可執行狀態,但顯而易見的是此時線程不壹定正在執行中。

3)?死亡(Dead):當壹個線程正常結束,它便處於死亡狀態。如壹個線程的run()函數執行完畢後線程就進入死亡狀態。

4)?停滯(Blocked):當壹個線程處於停滯狀態時,系統排程器就會忽略它,不對它進行排程。當處於停滯狀態的線程重新回到可執行狀態時,它有可能重新執行。如通過對壹個線程調用wait()函數後,線程就進入停滯狀態,只有當兩次對該線程調用notify或notifyAll後它才能兩次回到可執行狀態。

2.?class Thread下的常用函數函數

2.1?suspend()、resume()

1)?通過suspend()函數,可使線程進入停滯狀態。通過suspend()使線程進入停滯狀態後,除非收到resume()消息,否則該線程不會變回可執行狀態。

2)?當調用suspend()函數後,線程不會釋放它的“鎖標誌”。

例11:

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

public?static?int?shareVar?=?0;

public?TestThreadMethod(String?name){

super(name);

}

public?synchronized?void?run(){

if(shareVar==0){

for(int?i=0;?i<5;?i++){

shareVar++;

if(shareVar==5){

this.suspend(); //(1)

}}}

else{

System.out.print(Thread.currentThread().getName());

System.out.println("?shareVar?=?"?+?shareVar);

this.resume(); //(2)

}}

}

public?class?TestThread{

public?static?void?main(String[]?args){

TestThreadMethod?t1?=?new?TestThreadMethod("t1");

TestThreadMethod?t2?=?new?TestThreadMethod("t2");

t1.start(); //(5)

//t1.start(); //(3)

t2.start(); //(4)

}}

運行結果為:

t2?shareVar?=?5

i.?當代碼(5)的t1所產生的線程運行到代碼(1)處時,該線程進入停滯狀態。然後排程器從線程池中喚起代碼(4)的t2所產生的線程,此時shareVar值不為0,所以執行else中的語句。

ii.?也許妳會問,那執行代碼(2)後為什麽不會使t1進入可執行狀態呢?正如前面所說,t1和t2是兩個不同對象的線程,而代碼(1)和(2)都只對當前對象進行操作,所以t1所產生的線程執行代碼(1)的結果是對象t1的當前線程進入停滯狀態;而t2所產生的線程執行代碼(2)的結果是把對象t2中的所有處於停滯狀態的線程調回到可執行狀態。

iii.?那現在把代碼(4)註釋掉,並去掉代碼(3)的註釋,是不是就能使t1重新回到可執行狀態呢?運行結果是什麽也不輸出。為什麽會這樣呢?也許妳會認為,當代碼(5)所產生的線程執行到代碼(1)時,它進入停滯狀態;而代碼(3)所產生的線程和代碼(5)所產生的線程是屬於同壹個對象的,那麽就當代碼(3)所產生的線程執行到代碼(2)時,就可使代碼(5)所產生的線程執行回到可執行狀態。但是要清楚,suspend()函數只是讓當前線程進入停滯狀態,但並不釋放當前線程所獲得的“鎖標誌”。所以當代碼(5)所產生的線程進入停滯狀態時,代碼(3)所產生的線程仍不能啟動,因為當前對象的“鎖標誌”仍被代碼(5)所產生的線程占有。

#p#2.2?sleep()

1)?sleep?()函數有壹個參數,通過參數可使線程在指定的時間內進入停滯狀態,當指定的時間過後,線程則自動進入可執行狀態。

2)?當調用sleep?()函數後,線程不會釋放它的“鎖標誌”。

例12:

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

public?static?int?shareVar?=?0;

public?TestThreadMethod(String?name){

super(name);

}

public?synchronized?void?run(){

for(int?i=0;?i<3;?i++){

System.out.print(Thread.currentThread().getName());

System.out.println("?:?"?+?i);

try{

Thread.sleep(100); //(4)

}

catch(InterruptedException?e){

System.out.println("Interrupted");

}}}

}

public?class?TestThread{public?static?void?main(String[]?args){

TestThreadMethod?t1?=?new?TestThreadMethod("t1");

TestThreadMethod?t2?=?new?TestThreadMethod("t2");

t1.start(); (1)

t1.start(); (2)

//t2.start(); (3)

}}

運行結果為:

t1?:?0

t1?:?1

t1?:?2

t1?:?0

t1?:?1

t1?:?2

由結果可證明,雖然在run()中執行了sleep(),但是它不會釋放對象的“鎖標誌”,所以除非代碼(1)的線程執行完run()函數並釋放對象的“鎖標誌”,否則代碼(2)的線程永遠不會執行。

如果把代碼(2)註釋掉,並去掉代碼(3)的註釋,結果將變為:

t1?:?0

t2?:?0

t1?:?1

t2?:?1

t1?:?2

t2?:?2

由於t1和t2是兩個對象的線程,所以當線程t1通過sleep()進入停滯時,排程器會從線程池中調用其它的可執行線程,從而t2線程被啟動。

例13:

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

public?static?int?shareVar?=?0;

public?TestThreadMethod(String?name){

super(name);

}

public?synchronized?void?run(){

for(int?i=0;?i<5;?i++){

System.out.print(Thread.currentThread().getName());

System.out.println("?:?"?+?i);

try{

if(Thread.currentThread().getName().equals("t1"))

Thread.sleep(200);

else

Thread.sleep(100);

}

catch(InterruptedException?e){

System.out.println("Interrupted");

}}

}}

public?class?TestThread{public?static?void?main(String[]?args){

TestThreadMethod?t1?=?new?TestThreadMethod("t1");

TestThreadMethod?t2?=?new?TestThreadMethod("t2");

t1.start();

//t1.start();

t2.start();

}}

運行結果為:

t1?:?0

t2?:?0

t2?:?1

t1?:?1

t2?:?2

t2?:?3

t1?:?2

t2?:?4

t1?:?3

t1?:?4

由於線程t1調用了sleep(200),而線程t2調用了sleep(100),所以線程t2處於停滯狀態的時間是線程t1的壹半,從從結果反映出來的就是線程t2打印兩倍次線程t1才打印壹次。

#p#2.3?yield()

1)?通過yield?()函數,可使線程進入可執行狀態,排程器從可執行狀態的線程中重新進行排程。所以調用了yield()的函數也有可能馬上被執行。

2)?當調用yield?()函數後,線程不會釋放它的“鎖標誌”。

例14:

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

public?static?int?shareVar?=?0;

public?TestThreadMethod(String?name){super(name);

}

public?synchronized?void?run(){for(int?i=0;?i<4;?i++){

System.out.print(Thread.currentThread().getName());

System.out.println("?:?"?+?i);

Thread.yield();

}}

}

public?class?TestThread{public?static?void?main(String[]?args){

TestThreadMethod?t1?=?new?TestThreadMethod("t1");

TestThreadMethod?t2?=?new?TestThreadMethod("t2");

t1.start();

t1.start(); //(1)

//t2.start(); (2)

}

}

運行結果為:

t1?:?0

t1?:?1

t1?:?2

t1?:?3

t1?:?0

t1?:?1

t1?:?2

t1?:?3

從結果可知調用yield()時並不會釋放對象的“鎖標誌”。

如果把代碼(1)註釋掉,並去掉代碼(2)的註釋,結果為:

t1?:?0

t1?:?1

t2?:?0

t1?:?2

t2?:?1

t1?:?3

t2?:?2

t2?:?3

從結果可知,雖然t1線程調用了yield(),但它馬上又被執行了。

2.4?sleep()和yield()的區別

1)?sleep()使當前線程進入停滯狀態,所以執行sleep()的線程在指定的時間內肯定不會執行;yield()只是使當前線程重新回到可執行狀態,所以執行yield()的線程有可能在進入到可執行狀態後馬上又被執行。

2)?sleep()可使優先級低的線程得到執行的機會,當然也可以讓同優先級和高優先級的線程有執行的機會;yield()只能使同優先級的線程有執行的機會。

例15:

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

public?static?int?shareVar?=?0;

public?TestThreadMethod(String?name){

super(name);

}

public?void?run(){

for(int?i=0;?i<4;?i++){

System.out.print(Thread.currentThread().getName());

System.out.println("?:?"?+?i);

//Thread.yield(); (1)

/*?(2)?*/

try{

Thread.sleep(3000);

}

catch(InterruptedException?e){

System.out.println("Interrupted");

}}}

}

public?class?TestThread{

public?static?void?main(String[]?args){

TestThreadMethod?t1?=?new?TestThreadMethod("t1");

TestThreadMethod?t2?=?new?TestThreadMethod("t2");

t1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);

t2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);

t1.start();

t2.start();

}

}

運行結果為:

t1?:?0

t1?:?1

t2?:?0

t1?:?2

t2?:?1

t1?:?3

t2?:?2

t2?:?3

由結果可見,通過sleep()可使優先級較低的線程有執行的機會。註釋掉代碼(2),並去掉代碼(1)的註釋,結果為:

t1?:?0

t1?:?1

t1?:?2

t1?:?3

t2?:?0

t2?:?1

t2?:?2

t2?:?3

可見,調用yield(),不同優先級的線程永遠不會得到執行機會。

2.5?join()

使調用join()的線程執行完畢後才能執行其它線程,在壹定意義上,它可以實現同步的功能。

例16:

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

public?static?int?shareVar?=?0;

public?TestThreadMethod(String?name){

super(name);

}

public?void?run(){

for(int?i=0;?i<4;?i++){

System.out.println("?"?+?i);

try{

Thread.sleep(3000);

}

catch(InterruptedException?e){

System.out.println("Interrupted");

}

}

}

}

public?class?TestThread{

public?static?void?main(String[]?args){

TestThreadMethod?t1?=?new?TestThreadMethod("t1");

t1.start();

try{

t1.join();

}

catch(InterruptedException?e){}

t1.start();

}

}

運行結果為:

0

1

2

3

0

1

2

3

#p#3.?class Object下常用的線程函數

wait()、notify()和notifyAll()這三個函數由java.lang.Object類提供,用於協調多個線程對***享數據的存取。

3.1?wait()、notify()和notifyAll()

1)?wait()函數有兩種形式:第壹種形式接受壹個毫秒值,用於在指定時間長度內暫停線程,使線程進入停滯狀態。第二種形式為不帶參數,代表waite()在notify()或notifyAll()之前會持續停滯。

2)?當對壹個對象執行notify()時,會從線程等待池中移走該任意壹個線程,並把它放到鎖標誌等待池中;當對壹個對象執行notifyAll()時,會從線程等待池中移走所有該對象的所有線程,並把它們放到鎖標誌等待池中。

3)?當調用wait()後,線程會釋放掉它所占有的“鎖標誌”,從而使線程所在對象中的其它synchronized數據可被別的線程使用。

例17:

下面,我們將對例11中的例子進行修改

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

public?static?int?shareVar?=?0;

public?TestThreadMethod(String?name){

super(name);

}

public?synchronized?void?run(){

if(shareVar==0){

for(int?i=0;?i<10;?i++){

shareVar++;

if(shareVar==5){

try{

this.wait(); //(4)

}

catch(InterruptedException?e){}

}

}

}

if(shareVar!=0){

System.out.print(Thread.currentThread().getName());

System.out.println("?shareVar?=?"?+?shareVar);

this.notify(); //(5)

}

}

}

public?class?TestThread{

public?static?void?main(String[]?args){

TestThreadMethod?t1?=?new?TestThreadMethod("t1");

TestThreadMethod?t2?=?new?TestThreadMethod("t2");

t1.start(); //(1)

//t1.start(); (2)

t2.start(); //(3)

}}

運行結果為:

t2?shareVar?=?5

因為t1和t2是兩個不同對象,所以線程t2調用代碼(5)不能喚起線程t1。如果去掉代碼(2)的註釋,並註釋掉代碼(3),結果為:

t1?shareVar?=?5

t1?shareVar?=?10

這是因為,當代碼(1)的線程執行到代碼(4)時,它進入停滯狀態,並釋放對象的鎖狀態。接著,代碼(2)的線程執行run(),由於此時shareVar值為5,所以執行打印語句並調用代碼(5)使代碼(1)的線程進入可執行狀態,然後代碼(2)的線程結束。當代碼(1)的線程重新執行後,它接著執行for()循環壹直到shareVar=10,然後打印shareVar。

#p#3.2?wait()、notify()和synchronized

waite()和notify()因為會對對象的“鎖標誌”進行操作,所以它們必須在synchronized函數或synchronized block中進行調用。如果在non-synchronized函數或non-synchronized block中進行調用,雖然能編譯通過,但在運行時會發生IllegalMonitorStateException的異常。

例18:

class?TestThreadMethod?extends?Thread{

public?int?shareVar?=?0;

public?TestThreadMethod(String?name){

super(name);

new?Notifier(this);

}

public?synchronized?void?run(){

if(shareVar==0){

for(int?i=0;?i<5;?i++){

shareVar++;

System.out.println("i?=?"?+?shareVar);

try{

System.out.println("wait......");

this.wait();

}

catch(InterruptedException?e){}

}}

}

}

class?Notifier?extends?Thread{

private?TestThreadMethod?ttm;

Notifier(TestThreadMethod?t){

ttm?=?t;

start();

}

public?void?run(){

while(true){

try{

sleep(2000);

}

catch(InterruptedException?e){}

/*1?要同步的不是當前對象的做法?*/

synchronized(ttm){

System.out.println("notify......");

ttm.notify();

}}

}

}

public?class?TestThread{

public?static?void?main(String[]?args){

TestThreadMethod?t1?=?new?TestThreadMethod("t1");

t1.start();

}

}

運行結果為:

i?=?1

wait......

notify......

i?=?2

wait......

notify......

i?=?3

wait......

notify......

i?=?4

wait......

notify......

i?=?5

wait......

notify......

4.?wait()、notify()、notifyAll()和suspend()、resume()、sleep()的討論

4.1?這兩組函數的區別

1)?wait()使當前線程進入停滯狀態時,還會釋放當前線程所占有的“鎖標誌”,從而使線程對象中的synchronized資源可被對象中別的線程使用;而suspend()和sleep()使當前線程進入停滯狀態時不會釋放當前線程所占有的“鎖標誌”。

2)?前壹組函數必須在synchronized函數或synchronized block中調用,否則在運行時會產生錯誤;而後壹組函數可以non-synchronized函數和synchronized block中調用。

4.2?這兩組函數的取舍

Java2已不建議使用後壹組函數。因為在調用suspend()時不會釋放當前線程所取得的“鎖標誌”,這樣很容易造成“死鎖”。