了解JAVA多线程编程的人都知道，要产生一个线程有两种方法，一是类直接继承Thread类并实现其run()方法；二是类实现Runnable接口并实现其run()方法，然后新建一个以该类为构造方法参数的Thread，类似于如下形式: Thread t=new Thread(myRunnable)。而最终使线程启动都是执行Thread类的start()方法。
在JAVA中，一个线程一旦运行完毕，即执行完其run()方法，就不可以重新启动了。此时这个线程对象也便成了无用对象，等待垃圾回收器的回收。下次想再启动这个线程时，必须重新new出一个线程对象再start之。频繁地创建和销毁对象不仅影响运行效率，还可能因无用线程对象来不及被回收而产生大量的垃圾内存，在存储空间和处理速度都相对受限的移动平台上这种影响尤为显著。那么，能否重新设计一种线程类，使其能够被反复启动而无需频繁地创建和销毁对象呢？
当然可以。下面我就介绍一下对这个“可重启线程”类的设计。
首先必须明确，如果仍是把想要线程去做的任务直接放在线程的run()方法中，是无论如何无法达成目的的，因为就像上面已经说的，JAVA的线程类一旦执行完run()方法就无法再启动了。所以唯一可行的办法是，把用户程序要做的run()方法（不妨称作“用户过程”）套在线程实际的run()方法内部的while循环体内，当用户过程执行完后使线程wait。当调用restart方法重启线程时，实际就是唤醒等待中的线程使之开始下一次while循环。大致的思想确定了，下面的代码就很好理解了：
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public class ReusableThread implements Runnable { //线程状态监听者接口 public interface ThreadStateListener { public abstract void onRunOver(ReusableThread thread);//当用户过程执行完毕后调用的方法 } public static final byte STATE_READY=0; //线程已准备好，等待开始用户过程 public static final byte STATE_STARTED=1; //用户过程已启动 public static final byte STATE_DESTROYED=2; //线程最终销毁 byte mState; //标示可重启线程的当前状态 Thread mThread; //实际的主线程对象 Runnable mProc; //用户过程的run()方法定义在mProc中 ThreadStateListener mListener; //状态监听者，可以为null /** Creates a new instance of ReusableThread */ public ReusableThread(Runnable proc) { mProc = proc; mListener = null; mThread = new Thread(this); mState = STATE_READY; } public byte getState() {return mState;} public void setStateListener(ThreadStateListener listener) { mListener = listener; } /**可以在处于等待状态时调用该方法重设用户过程*/ public synchronized boolean setProcedure(Runnable proc) { if (mState == STATE_READY) { mProc = proc; return true; } else return false; } /**开始执行用户过程*/ public synchronized boolean start() { if (mState == STATE_READY) { mState = STATE_STARTED; if (!mThread.isAlive()) mThread.start(); notify(); //唤醒因用户过程执行结束而进入等待中的主线程 return true; } else return false; } /**结束整个线程，销毁主线程对象。之后将不可再次启动*/ public synchronized void destroy() { mState = STATE_DESTROYED; notify(); mThread = null; } public void run() { while (true) { synchronized (this) { try { while (mState != STATE_STARTED) { if (mState == STATE_DESTROYED) return; wait(); } } catch(Exception e) {e.printStackTrace();} } if (mProc != null) mProc.run(); if (mListener != null) mListener.onRunOver(this); //当用户过程结束后，执行监听者的onRunOver方法 synchronized (this) { if (mState == STATE_DESTROYED) return; mState = STATE_READY; } } } } |
代码很好懂是不是？但是要解释一下为什么要有一个“状态监听者”接口。有时候我们可能想要在用户过程结束后得到一个及时的通知，好进行另外的处理，这时状态监听者的onRunOver方法就有了用处。一个直观的例子是，在下面要提到的“线程池”类中，一个可重启线程执行完一次用户过程后应当自动回收入池，这时就可以把回收入池的动作放在onRunOver方法中，而它的参数就是该可重启线程对象，于是就可以把参数所指示的对象回收进线程池中。
至于线程池类，其实就是以前提到的对象池类的一个子类，其中的对象全是ReusableThread类的。另外它实现了ReusableThread.ThreadStateListener接口，以便可以在用户过程结束时及时收到通知，执行回收线程的工作：
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public class ThreadPool extends ObjectPool implements ReusableThread.ThreadStateListener { public static final int DefaultNumThreads = 16; //默认池容量 public ReusableThread getThread() { return (ReusableThread)fetch(); } public void onRunOver(ReusableThread thread) { recycle(thread); //当用户过程结束时，回收线程 } private void init(int size) { ReusableThread thread; //初始化线程池内容 for (int i=0; i<size; i++) { thread = new ReusableThread(null); thread.setStateListener(this); setElementAt(thread, i); } } public ThreadPool(int size) { super(size); init(size); } public ThreadPool() { super(DefaultNumThreads); init(DefaultNumThreads); } } |
当然，还有一些可能需要添加的功能，因为既然只是比普通线程多了一个可重启的“增强”型线程类，那么原来Thread类具有的功能也应该具有，比如线程的sleep()。不过那些比较简单，这里就略去了。
下面编写测试程序。我准备这样进行：并不用到线程池类，而是对对象池类和可重启线程类进行联合测试，该对象池中的对象所属的类CharEmitter实现了Runnable接口和线程状态监听者接口，并且含有一个可重启线程成员对象，它并不包含在任何线程池对象中，而是独立使用的。当此线程的用户过程（定义在CharEmitter类中）结束后，onRunOver方法执行回收本CharEmitter对象入池的动作。这样就同时起到了间接测试线程池类的作用，因为它与对象池的区别也不过是在onRunOver中执行回收动作而已。
还是直接上代码说得清楚：
TestThreadPool.java :
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/**字符放射器*/class CharEmitter implements Runnable, ReusableThread.ThreadStateListener { char c; //被发射的字符 boolean[] isEmitting; //标示某字符是否正被发射（直接以字符对应的ASCII码作下标索引） ReusableThread thread; //可重启线程对象 ObjectPool myHomePool; //为知道应把自己回收到哪里，需要保存一个到自己所在对象池的引用 CharEmitter(ObjectPool container, boolean[] isCharEmitting) { isEmitting=isCharEmitting; myHomePool=container; thread=new ReusableThread(this); //新建可重启线程对象，设其用户过程为CharEmitter类自己定义的 } /**开始“发射”字符*/ public void emit(char ch) { //字符被要求只能是'0'到'9'之间的数字字符 if (ch>='0' && ch<='9') { c=ch; } else c=' '; thread.start(); //启动线程 } public void run() { if (c==' ') return; //若不是数字字符直接结束 //为便于观察，不同数字之前的空格数目不同，以便将其排在不同列上 int spaceLen=c-'0'; StringBuffer s=new StringBuffer(spaceLen+1); for (int i=0; i<spaceLen; i++) s.append(' '); s.append(c); while (isEmitting[c]) { System.out.println(s); //不断地向屏幕写字符 } }/**实现线程状态监听者接口中的方法*/ public void onRunOver(ReusableThread t) { myHomePool.recycle(this); //回收自身入池 }}public class TestThreadPool {public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub //标示字符是否正被发射的标志变量数组 boolean[] isEmitting=new boolean[256]; for (int i=0; i<256; i++) isEmitting[i]=false; ObjectPool emitters=new ObjectPool(10); //新建对象池，容量为10 for (int i=0; i<10; i++) { //用CharEmitter对象填满池子 emitters.setElementAt(new CharEmitter(emitters, isEmitting), i); } byte[] c=new byte[1]; CharEmitter emitter; while(true) { try { System.in.read(c); //从键盘读入一个字符，以回车键表示输入结束 } catch(Exception e) {e.printStackTrace();} if (isEmitting[c[0]]) { isEmitting[c[0]]=false; //若字符正被发射，则结束其发射 } else { isEmitting[c[0]]=true; emitter=(CharEmitter)emitters.fetch(); //向池中索取一个CharEmitter对象 emitter.emit((char)c[0]); //发射用户输入的字符 } }}} |
执行后，从键盘上敲进0到9之间的任意数字并按回车，之后会不断地在屏幕上滚动显示该数字；再次输入同样的数字则不再显示该数字。同时存在多个数字被发射时，可以明显看出不同数字的显示是交错进行的，这正是由于虚拟机在各线程间调度的结果。运行结果表明，我们设计的类功能完全正确。
在以后要说的J2ME中蓝牙通讯的辅助类中，将会看到，线程池与可重启线程起到了不可替代的作用。
以上这篇java 可重启线程及线程池类的设计(详解)就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持服务器之家。
