Java - Threads verbinden

Hallo daar, zukünftige Java-Zauberer! ? Heute werden wir in die faszinierende Welt der Thread-Verbindung in Java eintauchen. Keine Sorge, wenn du neu in der Programmierung bist – ich werde dich Schritt für Schritt durch diese Reise führen, genau wie ich es für unzählige Studenten in meinen Jahren des Unterrichtens getan habe. Also, nimm dein Lieblingsgetränk, mache dich komfortabel und lass uns gemeinsam auf diese aufregende Abenteuerreise aufbrechen!

Java - Joining Threads

Was sind Threads?

Bevor wir in die Thread-Verbindung springen, lassen wir uns einen Moment Zeit, um zu verstehen, was Threads sind. Stelle dir vor, du bist in einer Küche und bereitest einen komplexen Mittagessen vor. Du könntest eine Person haben, die Gemüse schneidet, eine andere, die in einem Topf umrührt, und eine dritte, die den Tisch deckt. Jede Person ist wie ein Thread in einem Computerprogramm, der an verschiedenen Aufgaben gleichzeitig arbeitet, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen.

In Java ermöglichen Threads unseren Programmen, mehrere Aufgaben gleichzeitig auszuführen, was sie effizienter und reaktiver macht. Es ist wie having mehrere Köche in der Küche deines Programms!

Warum Threads verbinden?

Jetzt reden wir über das Verbinden von Threads. Stelle dir vor, du bist der Küchenchef in unserer Analogie. Du möchtest sicherstellen, dass alle Vorbereitungsaufgaben abgeschlossen sind, bevor du das Essen servierst. Hier kommt die Thread-Verbindung ins Spiel. Sie ermöglicht einem Thread (wie unserem Küchenchef) zu warten, bis ein anderer Thread seine Ausführung beendet hat, bevor er weiter macht.

Wie man Threads in Java verbindet

Lassen Sie uns sehen, wie wir Threads in Java verbinden können. Wir beginnen mit einem einfachen Beispiel und bauen dann darauf auf.

Beispiel 1: Grundlegende Thread-Verbindung

public class BasicThreadJoining {
public static void main(String[] args) {
Thread thread1 = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("Thread 1: Zhler " + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});

Thread thread2 = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println("Thread 2: Zhler " + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});

thread1.start();
thread2.start();

try {
thread1.join();
thread2.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

System.out.println("Beide Threads haben das Zhlen beendet!");
}
}

Lassen Sie uns das aufbrechen:

Wir erstellen zwei Threads, thread1 und thread2, die jeweils von 1 bis 5 zählen, mit einer 1-Sekunden-Pause zwischen den Zählungen.
Wir starten beide Threads mit der Methode start().
Wir verwenden join() bei beiden Threads, was den Hauptthread dazu veranlasst, auf beide thread1 und thread2 zu warten, bis sie ihre Ausführung beendet haben.
Nachdem beide Threads abgeschlossen sind, geben wir eine Nachricht aus, die anzeigt, dass sie beendet sind.

Wenn Sie dieses Programm ausführen, sehen Sie die Zahlen beider Threads verschachtelt, und die abschließende Nachricht erscheint nur, nachdem beide Threads ihr Zählen beendet haben.

Beispiel 2: Verbindung mit Timeout

Manchmal möchten wir nicht unendlich lange auf den Abschluss eines Threads warten. Java ermöglicht es uns, einen Timeout zu spezifizieren, wenn wir Threads verbinden. Lassen Sie uns unser vorheriges Beispiel modifizieren:

public class ThreadJoiningWithTimeout {
public static void main(String[] args) {
Thread slowThread = new Thread(() -> {
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
System.out.println("Langsamer Thread: Zhler " + i);
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
});

slowThread.start();

try {
slowThread.join(5000); // Maximal 5 Sekunden warten
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

if (slowThread.isAlive()) {
System.out.println("Langsamer Thread luft immer noch, aber wir machen weiter!");
} else {
System.out.println("Langsamer Thread beendet innerhalb der Timeout-Periode.");
}
}
}

In diesem Beispiel:

Wir erstellen einen slowThread, der bis 10 zählt, mit einer 1-Sekunden-Pause zwischen den Zählungen.
Wir verwenden join(5000), was bedeutet, dass wir maximal 5 Sekunden auf den Abschluss des Threads warten.
Nach dem Join-Versuch überprüfen wir, ob der Thread immer noch lebt, indem wir isAlive() verwenden.
Abhängig davon, ob der Thread beendet wurde oder nicht, geben wir eine entsprechende Nachricht aus.

Diese Methode ist besonders nützlich, wenn Sie sicherstellen möchten, dass Ihr Programm nicht unendlich lange auf einen Thread wartet, der zu lange dauern könnte.

Gängige Methoden für die Thread-Verbindung

Hier ist eine praktische Tabelle der am häufigsten verwendeten Methoden für die Thread-Verbindung in Java:

Methode	Beschreibung
`join()`	Wartet darauf, dass dieser Thread stirbt
`join(long millis)`	Wartet höchstens `millis` Millisekunden darauf, dass dieser Thread stirbt
`join(long millis, int nanos)`	Wartet höchstens `millis` Millisekunden plus `nanos` Nanosekunden darauf, dass dieser Thread stirbt

Best Practices und Tipps

Behandle immer InterruptedException: Wenn du join() verwendest, fange und behandle immer InterruptedException. Diese Ausnahme wird geworfen, wenn der wartende Thread unterbrochen wird.
Vermeide Deadlocks: Sei vorsichtig, wenn du Threads auf eine zirkuläre Weise verbindest. Zum Beispiel, wenn Thread A auf Thread B wartet und Thread B auf Thread A wartet, landest du in einem Deadlock.
Verwende Timeouts weise: Wenn du join() mit einem Timeout verwendest, wähle einen angemessenen Timeout-Wert basierend auf den Anforderungen deiner Anwendung.
Betrachte Alternativen: Manchmal könnten andere Synchronisationsmechanismen wie CountDownLatch oder CyclicBarrier eher geeignet sein als join(), abhängig von deinem spezifischen Use-Case.
Teste gründlich: Multithreaded Code kann tricksig sein. Teste immer deinen Thread-Verbindungcode gründlich, um sicherzustellen, dass er unter verschiedenen Bedingungen wie erwartet verhält.

Schlussfolgerung

Herzlichen Glückwunsch! Du hast gerade deine ersten Schritte in die Welt der Thread-Verbindung in Java gemacht. Bedenke, wie das Lernen des Kochens, das Meistern der Multithreading erfordert Praxis und Geduld. Sei nicht enttäuscht, wenn es sofort nicht klappt – bleibe experimentieren und bald wirst du komplexe Multithreaded-Programme wie ein Profi-Koch gourmetähnliche Mahlzeiten zubereiten!

Wenn wir aufhören, erinnere ich mich an einen Studenten, der mir einmal sagte, dass das Verständnis der Thread-Verbindung ihn endlich dazu brachte, sich in seinem Code wie ein "Orchesterdirigent" zu fühlen. Das ist die Schönheit des Multithreading – es ermöglicht dir, mehrere Aufgaben in Harmonie zu orchestrieren.

Keepe coding, keep learning und vor allem, hab Spaß! Bis zum nächsten Mal, fröhliches Threading! ??

Credits: Image by storyset

Vorheriges Tutorial:

Java - Eine Thread starten

Nächstes Tutorial:

Java - Namensgebung von Threads