Thread

用来表示Ruby的线程的类。

Thread使得并行编程成为可能。线程是一种共享内存空间并可同时运行的控制流。但由于目前Ruby解释器采用时间片轮转法来控制线程,所以使用线程后并不会提高程序的运行速度。

启动程序时生成的线程被称作主线程。若主线程因为某些原因而终止运行时,其他的所有线程和整个程序也会终止运行。若因为用户的干预而引发了某些异常时,它们会被送往主线程。

若启动线程时指定的块结束运行时,该线程也将终结。块的终结包括正常结束和因异常等引起的非正常结束两种情况。

Ruby的线程调度工作采用的是带优先顺序的循环复用法。每隔一段时间或运行中的某线程主动弃权时,就会进行调度。此时将从可运行的线程中挑选一个优先度最高的线程,并将context交给它。

线程和异常

若某线程内发生了异常,且没有被线程内的 rescue 捕捉到时,通常该线程会被停掉,而不会发出警告。但是,如果这时正好有其它线程因Thread#join而等待这个被停掉的线程时,则会在等待线程中再次引发相同的异常。

begin
  t = Thread.new do
    Thread.pass    # 主线程确实是在等join
    raise "unhandled exception"
  end
  t.join
rescue
  p $!  # => "unhandled exception"
end

另外,下列方法可以保证在某线程因发生异常而终止工作时,整个解释器就会被中断。

若使用了上述3个方法之一的话,整个解释器就会被中断。

线程的状态

线程的运行状态如下。可以使用Object#inspectThread#status来查看线程的状态。

p Thread.new {sleep 1} # => #<Thread:0xa039de0 sleep>
run (运行 or 可运行状态)

新生成的线程或那些被run以及wakeup方法唤醒的线程就是这种状态。有的线程会因为join而一直等待别的线程终止运行。而一旦这些线程终止运行,那些一直处于等待状态的线程也会变成这种状态。

处于该状态中的线程是“活”的。

sleep (挂起状态)

那些被Thread.stopjoin 方法挂起的线程就是这种状态。

处于该状态中的线程是“活”的。

aborting (终止处理中)

那些被kill等扼杀的线程会暂时变为这种状态。有时还会从该状态变为挂起状态(stop)。

处于该状态中的线程仍然是“活”的。

dead (终止状态)

那些被kill等扼杀的线程就会变为这种状态。若处于该状态中的线程已经完全没用的话,就由GC将其清出内存。

处于该状态中的线程是“死”的。

超类:

类方法:

Thread.abort_on_exception
Thread.abort_on_exception = newstate

若其值为真的话,一旦某线程因异常而终止时,整个解释器就会被中断。它的默认值是假,也就是说,在通常情况下,若某线程发生异常且该异常未被Thread#join等检测到时,该线程会被无警告地终止。详情请参考线程和异常

它返回布尔值。在赋值形式中,它返回右边的newstate

Thread.critical
Thread.critical = newstate

当其值为真时,将不会进行线程切换。若当前线程挂起(stop)或有信号(signal)干预时,其值将自动变为false

但是,当使用Thread.new生成新线程时,新线程将被执行。另外,还可以使用Thread.pass进行显式地切换。

它返回布尔值。在赋值形式中,它返回右边的newstate

注意: 若涉及到I/O,GC或扩展库的问题时,该标识可能会被忽视.若想进行互斥操作的话,不要使用该方法,而应该使用MutexMonitor.

Thread.current

返回当前运行中的线程(当前线程)。

Thread.exit

终止当前线程的运行。

返回当前线程。

若当前线程是唯一的一个线程时,将使用exit(0)来终止它的运行。

Thread.kill(thread)

终止指定线程的运行。若该线程已经终止,则不作任何动作。

返回thread

Thread.list

返回处于运行状态或挂起状态的活线程的数组。

Thread.main

返回主线程。

Thread.new([arg, ...]) { ... }
Thread.start([arg, ...]) { ... }
Thread.fork([arg, ...]) { ... }

生成线程,并开始对块进行计算.

参数会被原封不动地传递给块. 这就可以在启动线程的同时,将值传递给该线程所固有的局部变量.

返回生成的线程.

例如,以下代码是错误的. 因为在线程开始运行之前, 变量i可能会被改写.

for i in 1..5
   Thread.start { p i }
end

上面的代码应该改写为

for i in 1..5
   Thread.start(i) {|t| p t }
end
Thread.pass

将运行权交给其他线程. 它不会改变运行中的线程的状态,而是将控制权交给其他可运行的线程(显式的线程调度).

返回nil.

Thread.stop

将当前线程挂起,直到其他线程使用run方法再次唤醒该线程.

返回nil.

方法:

self[name]

取出线程内与name相对应的固有数据. name可以是字符串或Symbol.

若没有与name相对应的数据时, 返回nil.

self[name] = val

将线程内与name相对应的固有数据的值设为val name可以是字符串或Symbol. 若将val设为nil时, 将删除该线程内的对应数据.

返回val.

abort_on_exception
abort_on_exception = newstate

它返回布尔值。在赋值形式中,它返回右边的newstate

若其值为真的话,一旦某线程因异常而终止时,整个解释器就会被中断。它的默认值是假.详情请参考线程和异常.

alive?

若线程是"活"的,就返回true.

如果Thread#status返回真的话,该方法也返回真.

exit
kill
terminate ((<ruby 1.7 特性>))

终止线程的运行.

返回self.

group ((<ruby 1.8 特性>))

返回线程所属的ThreadGroup对象.

p Thread.current.group == ThreadGroup::Default
# => true

死线程返回 nil .

join
join(limit) ((<ruby 1.7 特性>))

挂起当前线程,直到self线程终止运行为止. 若self因异常而终止时, 将会当前线程引发同样的异常.

返回self.

ruby 1.7 特性: 若使用了limit参数的话, limit秒之后将会超时,并返回nil.

下例中,将等待所有新生成的线程终止运行.

threads = []
threads.push(Thread.new { n = rand(5); sleep n; n })
threads.push(Thread.new { n = rand(5); sleep n; n })
threads.push(Thread.new { n = rand(5); sleep n; n })

threads.each {|t| t.join}
key?(name)

若与name相对应的线程固有数据已经被定义的话,就返回true. name可以是字符串或Symbol.

keys ((<ruby 1.7 特性>))

以数组的形式返回与线程固有数据取得关联的索引. 它以Symbol的形式返回索引.

th = Thread.current
th[:foo] = 'FOO'
th['bar'] = 'BAR'
p th.keys

#=> [:bar, :foo]
priority

返回线程的优先度. 优先度的默认值为0. 该值越大则优先度越高.

priority = val

设定线程的优先度. 也可以将其设定为负数.

返回val.

raise([error_type,][message][,traceback])

在该线程内强行引发异常.

请参考内部函数raise来了解各参数的细节.

Thread.new {
  sleep 1
  Thread.main.raise "foobar"
}

begin
  sleep
rescue
  p $!, $@
end

=> #<RuntimeError: foobar>
   ["-:3"]
run

重新启动被挂起(stop)的线程. 与Thread#wakeup不同的是,它将立即进行线程的切换. 若对死进程使用该方法时, 将引发ThreadError异常.

返回self.

safe_level

返回self 的安全等级. 当前线程的safe_level$SAFE相同.

请参考安全模型来详细了解安全等级的相关内容.

status

使用字符串"run"、"sleep"或"aborting" 来表示活线程的状态. 若某线程是正常终止的话,就返回false. 若因异常而终止的话,就返回nil.

Thread#alive?返回真的话,该方法也返回真.

stop?

若线程处于终止状态(dead)或被挂起(stop)时,返回true.

value

一直等到self线程终止运行(等同于join)后,返回该线程的块的返回值. 若在线程的运行过程中发生了异常, 就会再次引发该异常.

在下例中, 将会等待所有新生成的线程都终止运行后再输出结果.

threads = []
threads.push(Thread.new { n = rand(5); sleep n; n })
threads.push(Thread.new { n = rand(5); sleep n; n })
threads.push(Thread.new { n = rand(5); sleep n; n })

threads.each {|t| p t.value}

若您觉得最后一行很难理解的话,可以写成这样.

threads.each {|t| p t.join.value}
wakeup

把被挂起(stop)的线程的状态改为可执行状态(run). 若对死线程执行该方法时,将会引发ThreadError异常.

返回self