Многопоточность. Класс Thread. Способы создания потока
Дорогу осилит идущийКласс Thread
Класс Thread является основной точкой входа в многопоточное выполнение в Java. Именно на базе него (и его наследников) строится любое взаимодействие с потоками операционной системы, с которыми мы познакомились в рамках прошлого урока.
В него помещается логика, которая должна выполниться в новом потоке, через него же можно управлять состоянием потока – через статические (для управления текущим потоком) и нестатические (для управления другими потоками из текущего) методы.
Инструментарий данного класса мы разберем в одном из ближайших уроков, пока ограничимся вышесказанным и постараемся понять, как это использовать на практике.
Предлагаю для ознакомления следующие две статьи на metanit:
https://metanit.com/java/tutorial/8.1.php - данная статья содержит краткое описание методов Thread. Но мы к ним еще вернемся позже и разберем более подробно.
https://metanit.com/java/tutorial/8.2.php
Из статей выше необходимо почерпнуть как минимум следующую информацию:
1. Thread реализует функциональный интерфейс Runnable;
2. Логика (инструкции), которые должен выполнить поток, должны быть помещены в метод run() интерфейса Runnable;
3. Из пп. 1 и 2 следует, что Runnable может быть описан лямбда-выражением, которое описывает ожидаемое поведение потока;
4. Запустить новый поток можно посредством вызова метода start() у объекта Thread;
5. Thread имеет конструктор, принимающий Runnable;
6. Можно потребовать от текущего потока дождаться выполнения другого потока, если есть доступ к соответствующему объекту Thread. Для этого у Thread существует метод join();
Учтите, что поток, в котором был вызван join() будет заблокирован, т.е. его выполнение приостановится, пока не завершится поток, для которого join() был вызван. Это очевидно, но, почему-то, об этом регулярно забывают.
7. Получить объект, ассоциированный с текущим потоком выполнения можно с помощью статического метода Thread.currentThread().
Безусловно, статьи содержат больше полезной информации: о том, как «усыпить» поток на время, как получить имя потока и, главное, содержат ряд различных примеров применения, что на данном этапе крайне важно.
InterruptedException
Вы могли заметить в примерах статей выше массу try-catch, обрабатывающих InterruptedException.
Он срабатывает в ситуациях, когда поток, с которым происходит взаимодействие, был прерван, т.е. больше недоступен. Обычно данный эксепшн, как и большинство других checked-исключений, не срабатывает, но его обработка обязательна.
Поскольку на данном этапе наши задачи будут достаточно простыми и не будут предполагать обработку прерванного потока – не вижу ничего плохого в том, чтобы пробрасывать данное исключение в throws-блоке на самый верх программы, включая main().
С теорией на сегодня все!
Переходим к практике:
Задача 1
Напишите программу, отдельный (не main) поток которой пишет в консоль текущее время каждый две секунды, пока программа запущена.
Задача 2
Опишите интерфейс, декларирующий метод, заполняющий двумерный массив заданных размеров случайными числами от 1 до 10. Создайте три реализации данного интерфейса:
1. Заполняющую массив в однопоточном режиме;
2. Заполняющую каждый одномерный массив отдельным потоком;
3. Заполняющую каждую секцию каждого одномерного массива отдельным потоком. Оптимальный размер секции рекомендую определить опытным путем или сделать динамически-определяемым в зависимости от размера массива*.
Помните, что слишком большое количество потоков может привести с падению производительности – процессор будет тратить на переключение потоков больше времени, чем выполнять полезную работу в рамках потока.
Постарайтесь определить опытным путем, на каких размерах массива разница во времени выполнения становится существенной, а на каких объемах данных какая из реализаций показывает лучшие результаты.
Задача 3(*)
Уже на текущем этапе мы можем распараллелить какие-то действия с помощью многопоточности. Но иногда требуется выполнить определенную операцию в другом потоке и получить ее результат. Поскольку Runnable не позволяет вернуть что-либо из метода – реализуйте класс/классы, которые позволят получать некий результат операции, выполненной в другом потоке.
Рекомендую использовать интерфейс Callable для описания операции. Его метод имеет возвращаемое значение.
P.S. Ожидается собственный велосипед, а не использование Future или ExecutorService. Пусть даже этот велосипед будет похож (или нет) на упомянутые механизмы. Если данные классы вам не знакомы - попытайтесь решить задачу прежде, чем гуглить, что за они.
Задача 4(**)
Решите Задачу 3, не используя Thread.join().
P.S. Все еще ожидается велосипед.
Если что-то непонятно или не получается – welcome в комменты к посту или в лс:)
Канал: https://t.me/+relA0-qlUYAxZjI6
Мой тг: https://t.me/ironicMotherfucker
Дорогу осилит идущий!