从java线程中获得运算结果

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从java线程中获得运算结果(原创)
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 java的线程是由Thread来实现的,一般我们创建线程进行一个复杂的运算,然后在主线程中对运算结果进行处理,但是Thread的run函数并没有返回值,那么我们运算出结果后,怎么通知其它线程呢,本文讲述了几种返回信息的方法。

一。java线程的创建

 要创建线程有两种办法,一是继承Thread类,二是实现Runnable,然后将其传递给一个Thread的构造函数,实例如下(假设我们要在一个线程中计算1到10000的和):

1。继承Thread:
public class AddThread extends Thread {
 public void run() {
  int result = 0;
  for(int i = 1; i <= 10000; i++) {
   result += i;
  }
 }
}

运行AddThread:
  AddThread thread = new AddThread();
  thread.start(); 

2。实现接口Runnable:

public class Add implements Runnable {
 public void run() {
  int result = 0;
  for(int i = 1; i <= 10000; i++) {
   result += i;
  }
 }
}

运行该线程: Thread thread = new Thread(new Add());
    thread.start();

二、返回运算结果的方法
 现在我们启动这个加法线程后,需要从这个线程中得到运算的结果,例如我们要在主线程中对运算结果进行显示。那么我们怎么实现呢?下面就讲述几种常见的方法,注意其中有一些是错误的方法

1。使用get方法(错误的)
 我们可以在AddThread中加入一个getResult函数得到运算结果:
 public class AddThread extends Thread {
  private int result = 0;
  public void run() {
   for(int i = 0; i <= 10000; i++)
    result += i;
  }
  public int getResult() {
   return result;
  } 
 }
 
 /** 得到运算结果并显示在屏幕上
 */
 public class Test {
  public static void main(String[] args) {
   AddThread thread = new AddThread();
   thread.start();
   System.out.println("result is " + thread.getResult());
  }
 }
 
 得到的结果是: result is 0
 因为这里主线程和addThread线程是同时运行,AddThread的运算还没有完成(甚至可能还没有开始),主线程就开始输出运算结果了,所以这种方式是错误的。
 
2。查询法(可行,但效率极低)
   第二种方法是使用一个变量hasDone来表示运算是否完成,如果hasDone为false的时候表示运算尚未完成,否则表示运算已经完成。主线程不断查询这个变量,如果发现运算尚未完成,则进入循环等待,否则输出运算结果。
   public class AddThread extends Thread {
     private int result = 0;
     private boolean hasDone = false;
     public void run() {
      for(int i = 0; i <= 10000; i++)
    result += i;
   hasDone = true;
     }
     
     public boolean hasDone() {
      return hasDone;
     }
     
     public int getResult() {
      return result;
     }
   }
 
    public class Test {
         public static void main(String[] args) {
           AddThread thread = new AddThread();
           thread.start();
           //如果运算没有完成,则循环等待
           while (!thread.hasDone()) {
             try {
               Thread.sleep(100);
             }
             catch (InterruptedException ex) {
             }
           }
           if (thread.hasDone())
             System.out.println("result is " + thread.getResult());
      
         }
      
    }
    结果显示: result is 50005000
   
    主线程中循环查询运算的状态,如果运算没有完成,则主线程sleep100毫秒,然后继续查询,这种方式虽然可行,但由于主线程循环查询,消耗了大量的CPU时间,因此效率很低。
   
3。wait/notify方式(较好)
 第三种方法使用wait/notify的形式,当运算没有结束的时候,主线程进入睡眠状态,这时它不占用CPU,因此效率较高。
 
 public class AddThread
    extends Thread {
    //在这个object上wait
    private Object lock;
    private int result = 0;
    private boolean hasDone = false;
  
    public AddThread(Object lock) {
      this.lock = lock;
    }
  
    public void run() {
      for (int i = 0; i <= 10000; i++)
        result += i;
      //运算结束,通知等待的线程
      synchronized(lock) {
        hasDone = true;
        lock.notifyAll();
      }
    }
  
    public boolean hasDone() {
      return hasDone;
    }
  
    public int getResult() {
      return result;
    }
 }
 
 //主线程 
  public class Test {
         public static void main(String[] args) {
           Object lock = new Object();
           AddThread thread = new AddThread(lock);
           thread.start();
           synchronized(lock) {
             while (!thread.hasDone()) {
               try {
                 //当运算没有结束,主线程进入睡眠状态,当addThread执行notifyAll时,会唤醒主线程
                 lock.wait();
               }
               catch (InterruptedException ex) {
               }
             }
           }
           if (thread.hasDone())
             System.out.println("result is " + thread.getResult());

         }

       }
      
4。使用callback(较好)
 我觉得这是最好的一种方式,当运算完成后,AddThread自动调用结果处理类。将其扩展可以成为使多个listener对结果进行处理,这里用到了Observer模式,这种方法很简单,不需要考虑同步机制,具体实现如下:
 //对结果进行处理的接口
 public interface ResultProcessor {
  public void process(int result);
 }
 
 public class AddThread extends Thread {
  private ResultProcessor processor;
  
  public AddThread(ResultProcessor processor) {
   this.processor = processor;
  }
  
  public void run() {
   int result = 0;
   for(int i = 0; i <= 10000; i++) {
    result += i;
   }
   //对结果进行处理
   processor.process(result);
  }
 }

 public class Test implements ResultProcessor {
  public void process(int result) {
   System.out.println("result is " + result);
  }
  
  public static void main(String[] args) {
   Test test = new Test();
   AddThread thread = new AddThread(test);
   thread.start();
  }
 }
 结果显示: result is 50005000
 代码如上面,AddThread的构造函数传进一个结果处理类,当运算完成时,自动调用这个类的处理函数对结果进行处理。比较起来,我觉得这种方法最好。
 
 参考文献:
 《java newwork programming》 Oreilly

本文地址:http://com.8s8s.com/it/it16761.htm