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1、java多线程,学习目标,线程的基本概念 线程的创建和启动 线程的调度和优先级 线程的状态控制 线程同步,多任务,多任务-在同一时刻似乎有多个程序(进程)在同时运行的能力 多任务管理的实现方法- 抢占式多任务-直接中断而不需要事先和被中断程序协商(UNIX/Linux,Windows NT/XP) 协作式多任务-只有在被中断程序同意交出控制权之后才能执行中断(windows3.x和Mac OS 9和手机) 正是由于这种多任务操作系统的出现才有了多线程这个概念,线程概述,每个进程都有独立的代码和数据空间，进程切换到开销大。 线程：轻量的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和
2、程序计数器（标识该线程代码运行到那个地方），线程切换的开销小 多进程：在多任务操作系统中能（同时）运行多个任务(程序) 多线程：在同一应用程序中有多个顺序流（多个顺序流被称为多线程）（同时）执行 注意：同时是指同一个时间段，是因为cpu把时间段分成很多个时间片，同一个时间片运行不同的进程或线程，再因为cpu运行的速度相当的快，所以我们感觉他们是在同一时间内完成多个事情 每一个进程分配一块内存空间，每一个进程的多个线程共用同一个内存,线程的创建和启动,创建线程有两种方式： 继承java.lang.Thread类 实现java.lang.Runnable接口,继承java.lang.Thread类
3、,Thread类代表线程类，它的最主要的两个方法是： run()-包含线程运行时所要执行的代码，称为线程体，是线程启动的入口 start()-用于启动线程 说明：用户定义的线程类只需要继承Thread类，覆盖Thread类的run()方法，最后使用start()就可以启动用户定义的线程了,Java线程模型,虚拟的CPU，由java.lang.Thread类封装和虚拟CPU来实现。 CPU所执行的代码，传递给Thread类对象。 CPU所处理的数据，传递给Thread类对象。,代 码,数 据,虚拟CPU,Java线程模型,线程例子,public class ThreadDemo1 extends
4、 Thread /* param args*/ public static void main(String args) /子线程1 ThreadDemo1 t1 = new ThreadDemo1(); /设置线程 t1.setName(“线程1“); /启动线程 t1.start(); /子线程2 ThreadDemo1 t2 = new ThreadDemo1(); t2.setName(“线程2“); t2.start();/主线程调用 for (int i = 0; i 50; i+) System.out.println(Thread.currentThread().getName
5、() + “=-“ + i); public void run() for (int i = 0; i 50; i+) /得到启动线程的名字 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “=“ + i); ,启动线程,每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run( )来完成其操作的，方法run( )称为线程体。 使用start()方法，线程进入Runnable（可运行）状态，它将向线程调度器注册这个线程。 调用start()方法并不一定马上会执行这个线程，正如上面所说，它只是进入Runnable 而不是Running
6、。 注意，不要直接在程序中调用线程的run()方法。 run()方法会被线程自动调用,Thread注意,ThreadDemo1 t1 = new ThreadDemo1(); t1.start(); t1.start();/报java.lang.IllegalThreadStateException异常 一个线程只能启动一次,Runnable创建线程的另一种方式,通过实现Runnable接口并实现接口中定义的唯一方法run()，可以创建一个线程，如果要想启动该线程就必须将实现Runnable接口的实现类对象传递到Thread对象中，再通过Thread中的start()方法来启动,用Runnab
7、le创建线程的例子,public class RunnableThread implements Runnable /实现接口Runnable中的run方法public void run()for (int k = 0;k10;k+)System.out.println(“Count:“+k); ,多线程共享代码和数据,多线程之间可以共享代码和数据 用例题解释,得到当前线程对象的引用,Thread类的currentThread（）静态方法返回当前线程对象的引用,两种线程创建方式的比较,使用Runnable接口 还可以从其他类继承； 保持程序风格的一致性。 直接继承Thread类 不能再从其他类
8、继承； 编写简单，可以直接操纵线程，例如（this.getName()） 是因为Thread类实现了Runnable接口,结束线程,线程会以以下三种方式之一结束： 线程到达其 run() 方法的末尾； 线程抛出一个未捕获到的 Exception 或 Error； 另一个线程调用一个过时的危险的 stop() 方法(stop方法已经过期)。,线程状态,就绪状态,运行状态,阻塞状态,新建状态,start(),run() 运行完毕,线程调度器,导致阻塞的事件,解除阻塞,消亡,线程状态,新建状态：使用new运算符创建一个线程后,该线程仅仅是一个空对象,系统没有分配资源,称该线程处于创建状态(new t
9、hread)（不调用start()方法新创建的线程不会被启动） 就绪状态：使用start()方法启动一个线程后,系统为该线程分配了除CPU外的所需资源,使该线程处于可运行状态(Runnable) 运行状态：java运行系统通过调度选中一个可运行状态的线程,使其占有CPU并转为运行中状态(Running)或者运行一定时间后进入就绪状态重新等待线程调度器来调度执行.此时,系统真正执行线程的run()方法.,线程状态,阻塞状态：一个正在运行的线程因某种原因不能继续运行时,进入阻塞状态(Blocked) 消亡：线程结束后是死亡状态(Dead),明确让出线程的方式,调整各个线程的优先级,但是cpu不一定
10、会按照线程的优先级来运行，只是优先级高的的到运行的机会多 让处于运行状态的线程调用另一个线程的join()方法 让处于运行状态的线程调用Thread.sleep(毫秒)方法 让处于运行状态的线程调用Thread. yield()方法,线程的优先级,所有处于就序状态的线程根据优先级存放在可运行区，优先级高的线程获得较多的运行机会，不是优先级高的先执行完毕 Thread类的setPriority(int)和getPriority()方法分别用来设置优先级和读取优先级，优先级用整数表示，取值范围是1到10,Thread类有以下3个优先级常量值 主线程的默认优先级为5，由主线程创建的子线程的默认优先级
11、和主线程的优先级相等 MAX_PRIORITY 取值为10，表示最高优先级 MIN_PRIORITY 取值为1，表示最低优先级 NORM_PRIORITY 取值为5，表示默认优先级 注意：根据我多次测试，不是一定设置了最高优先级就一定会先执行完，只是被运行的机会多 用法举例：PriorityDemo.java,线程串行化join,当前运行的线程可以调用类的当前运行的线程的join() 方法，另一个运行的线程将转到阻塞状态，直至当前线程运行结束，另一线程才会恢复运行 Join相关方法介绍 join()等待该线程终止。 join(long millis) 等待该线程终止的时间最长为 millis
12、毫秒。 join(long millis, int nanos)等待该线程终止的时间最长为 millis 毫秒 + nanos 纳秒。 Join()方法会抛出InterruptedException异常，如果另一个线程中断了当前线程。当抛出该异常时，当前线程的中断状态 被清除 用法举例： JoinDemo1.java 演示线程串行化 JoinDemo2.java 演示线程串行化实现文件先写再读到操作,线程休眠sleep,当一个线程在运行中执行了sleep()方法时，它就会放弃CPU，转到阻塞状态，等待指定的“延迟时间”到了就讲线程转入到就绪状态 相关方法介绍： sleep(long milli
13、s) 在指定的毫秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）。 sleep(long millis, int nanos)在指定的毫秒数加指定的纳秒数内让当前正在执行的线程休眠（暂停执行）。 用法举例： SleepDemo1.java SleepDemo2.java使用sleep方法来显示时钟,线程让步yield,当线程在运行中执行了Thread类的yield()静态方法，如果此时具有相同优先级的其他线程处于就绪状态，那么yield()方法将把当前运行的线程放到可运行池中并使另一个线程运行。如果没有相同优先级和比该线程优先级高的，则yield()方法有可能什么都不做，但是不是一定的 相关方法介绍
14、 yield() 暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。 用法举例： YieldDemo.java,sleep和yield,Sleep()方法会给其他线程运行的机会，而不考虑其他线程的优先级，因此会给较低优先级线程一个运行的机会；yield()方法只会给相同优先级和更高优先级的线程一个运行的机会，不是一个绝对的 当线程执行了sleep(long millis)方法后，将转到阻塞状态，参数millis指定睡眠的时间，再转到就绪状态；当线程执行了yield()方法后，将转到就绪状态 Sleep() 方法声明抛出InterruptedException异常，而yield()方法没有声明抛出任何
15、异常 Sleep()方法比yield()方法具有更好的可移植性。不能依靠yield()方法来提高程序的并发性能。对于大多数程序员来说，yield()方法的唯一用途是在测试期间人为地提高程序的并发性能，以帮助发现一些隐藏的错误,后台线程,有一种线程，它是在后台运行的，它的任务是为其他的线程提供服务，这种线程被称为“后台线程（Daemon Thread）”，又称为“守护线程“(Java的垃圾回收机制就是一个后台线程，回收其他不再使用的内存),后台线程的特点,后台线程与前台线程相伴相随，只有所有前台线程都结束生命周期，后台线程才会结束生命周期。只要有一个前台线程还没有运行结束，后台线程就不会结束生命
16、周期 主线程在默认情况下是前台线程，由前台线程创建的线程默认情况下也是前台线程。调用Thread类的setDaemon(true)方法，就能把一个线程设置为后台线程。Thread类的isDaemon()方法用于判断一个线程是否是后台线程,后台线程常用方法介绍,isDaemon()测试该线程是否为后台线程 setDaemon(boolean on)将该线程标记为后台线程或用户线程 注意：主线程不可以作为后台线程 用法举例：DaemonDemo.java,与线程控制有关的方法,多线程共享,多线程共享数据时的问题,经典的银行取款问题 有一个银行账户，还有余额1100元，现在A通过银行卡从中取1000
17、元，而同时另外一个人B通过存折也从这个账户中取1000元。取钱之前，要首先进行判断：如果账户中的余额大于要取的金额，则可以执行取款操作，否则，将拒绝取款。 我们假定有两个线程来分别从银行卡和存折进行取款操作，当A线程执行完判断语句后，获得了当前账户中的余额数（1000元），因为余额大于取款金额，所以准备执行取钱操作（从账户中减去1000元），但此时它被线程B打断，然后，线程B根据余额，从中取出1000元，然后，将账户里面的余额减去1000元，然后，返回执行线程A的动作，这个线程将从上次中断的地方开始执行：也就是说，它将不再判断账户中的余额，而是直接将上次中断之前获得的余额减去1000。此时，经过两次的取款操作，账户中的余额为100元，从账面上来看，银行支出了1000元，但实际上，银行支出了2000元。,
