Шрифт:
Процедура квантования времени поддерживает приоритеты (priority) задач. В Java приоритет представляется целым числом. Чем больше число, тем выше приоритет. Строгих правил работы с приоритетами нет, каждая реализация может вести себя по-разному на разных платформах. Однако есть общее правило – поток с более высоким приоритетом будет получать большее количество квантов времени на исполнение и таким образом сможет быстрее выполнять свои действия и реагировать на поступающие данные.
В описанном примере представляется разумным запустить дополнительный поток, отвечающий за взаимодействие с пользователем. Ему можно поставить высокий приоритет, так как в случае бездействия пользователя этот поток практически не будет занимать ресурсы машины. В случае же активности пользователя необходимо как можно быстрее произвести необходимые действия, чтобы обеспечить максимальную эффективность работы пользователя.
Рассмотрим здесь же еще одно свойство потоков. Раньше, когда рассматривались однопоточные приложения, завершение вычислений однозначно приводило к завершению выполнения программы. Теперь же приложение должно работать до тех пор, пока есть хоть один действующий поток исполнения. В то же время часто бывают нужны обслуживающие потоки, которые не имеют никакого смысла, если они остаются в системе одни. Например, автоматический сборщик мусора в Java запускается в виде фонового (низкоприоритетного) процесса. Его задача – отслеживать объекты, которые уже не используются другими потоками, и затем уничтожать их, освобождая оперативную память. Понятно, что работа одного потока garbage collector 'а не имеет никакого смысла.
Такие обслуживающие потоки называют демонами ( daemon ), это свойство можно установить любому потоку. В итоге приложение выполняется до тех пор, пока есть хотя бы один поток не- демон.
Рассмотрим, как потоки реализованы в Java.
Базовые классы для работы с потоками
Класс Thread
Поток выполнения в Java представляется экземпляром класса Thread. Для того, чтобы написать свой поток исполнения, необходимо наследоваться от этого класса и переопределить метод run. Например,
public class MyThread extends Thread {
public void run {
// некоторое долгое действие, вычисление
long sum=0;
for (int i=0; i<1000; i++) {
sum+=i;
}
System.out.println(sum);
}
}
Метод run содержит действия, которые должны выполняться в новом потоке исполнения. Чтобы запустить его, необходимо создать экземпляр класса-наследника и вызвать унаследованный метод start, который сообщает виртуальной машине, что требуется запустить новый поток исполнения и начать выполнять в нем метод run.
MyThread t = new MyThread;
t.start;
В результате чего на консоли появится результат:
499500
Когда метод run завершен (в частности, встретилось выражение return ), поток выполнения останавливается. Однако ничто не препятствует записи бесконечного цикла в этом методе. В результате поток не прервет своего исполнения и будет остановлен только при завершении работы всего приложения.
Интерфейс Runnable
Описанный подход имеет один недостаток. Поскольку в Java множественное наследование отсутствует, требование наследоваться от Thread может привести к конфликту. Если еще раз посмотреть на приведенный выше пример, станет понятно, что наследование производилось только с целью переопределения метода run. Поэтому предлагается более простой способ создать свой поток исполнения. Достаточно реализовать интерфейс Runnable, в котором объявлен только один метод – уже знакомый void run. Запишем пример, приведенный выше, с помощью этого интерфейса:
public class MyRunnable implements Runnable {
public void run {
// некоторое долгое действие, вычисление
long sum=0;
for (int i=0; i<1000; i++) {
sum+=i;
}
System.out.println(sum);
}
}
Также незначительно меняется процедура запуска потока:
Runnable r = new MyRunnable;
Thread t = new Thread(r);
t.start;
Если раньше объект, представляющий сам поток выполнения, и объект с методом run, реализующим необходимую функциональность, были объединены в одном экземпляре класса MyThread, то теперь они разделены. Какой из двух подходов удобней, решается в каждом конкретном случае.
Подчеркнем, что Runnable не является полной заменой классу Thread, поскольку создание и запуск самого потока исполнения возможно только через метод Thread.start.
Работа с приоритетами
Рассмотрим, как в Java можно назначать потокам приоритеты. Для этого в классе Thread существуют методы getPriority и setPriority, а также объявлены три константы:
MIN_PRIORITY
MAX_PRIORITY
NORM_PRIORITY
Из названия понятно, что их значения описывают минимальное, максимальное и нормальное (по умолчанию) значения приоритета.