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1、1,多线程,第七章,2,本章内容,线程的概念模型 线程的创建和启动 线程的状态控制 线程的同步,3,什么是进程,进程就是一个在内存中独立运行的程序，有自己的地址空间 。如正在运行的写字板程序就是一个进程 “多任务”：指操作系统能同时运行多个进程（程序）。如WIN2K系统可以同时运行写字板程序、画图程序、WORD、EXCEL等,4,什么是线程,线程：是进程内部单一的一个顺序控制流。 线程和进程 每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文)，进程切换的开销大。 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程序计数器(PC)，线程切换的开销小。 多线程: 在同一个进程
2、中有多个顺序流同时执行,5,线程的概念模型,虚拟的CPU，由java.lang.Thread类封装和虚拟 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,6,线程体,Java的线程是通过java.lang.Thread类来实现的。 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（即线程的可执行代码）。,7,多线程,文件,输入输出装置,各种系统资源,数据区段,程序区段,只有一个地方在执行,文件,输入输出装置,各种系统资源,程序区段,同时有数个地
3、方在执行,传统的进程,多线程的任务,8,主线程,在任何Java程序启动时，一个线程立刻运行（即main方法对应的线程），该线程通常称为程序的主线程。 主线程的特点： 它是产生其他子线程的线程。 它不一定是最后完成执行的线程，子线程可能在它结束之后还在运行。,9,创建线程,有两种方法用来创建线程： 声明一个 Thread 类的子类，并覆盖 run() 方法。 class mythread extends Thread public void run( ) /* 覆盖该方法*/ 声明一个实现 Runnable 接口的类，并实现 run() 方法。 class mythread implements
4、 Runnable public void run( ) /* 实现该方法*/ 用start()方法启动线程： Thread t1 = new Thread(); T1.start();,10,java.lang.Thread类,这个类包含了创建和运行线程所需的一切东西 构造函数： public Thread()； public Thread(Runnable target)； public Thread(String name)； 参数说明： name：新线程对象的名字,11,java.lang.Thread类 2-1,常用方法： public void start()；/启动该线程，将导致
5、run方法被自动调用。该方法将立即返回，新线程将运行 public void run()；/必须覆盖该方法，在方法体中添加你想要在该线程中执行的代码 public static void sleep(long millis) throws InterruptedException；/使当前正在执行的线程睡眠指定的时间 public void interrupt()；/用于将一个中断请求发送给线程 public static boolean interrupted()；/用于测试当前线程（即正在执行该指令的线程）是否已经被中断 public boolean isInterrupted()；/用于
6、测试某个线程是否已经被中断 public final boolean isAlive()；/用于测试某个线程是否还活着 public final void setPriority(int newPriority)；/设置线程的优先级,12,java.lang.Thread类 2-2,public final void join(long millis) throws InterruptedException；/使某个线程等待指定的时间。调用某线程的该方法，将当前线程与该线程“合并”，即等待该线程结束，再恢复当前线程的运行。 public final int getPriority() ; /获
7、得线程的优先级 public static Thread currentThread()；返回代表当前正在执行的线程的Thread对象 public static void yield() ；使当前正在执行的线程临时暂停，以使其它的线程运行 public final void wait(long timeout) throws InterruptedException；当前线程被中断，并进入到一个对象的等待列表中，直到另外的线程调用同一个对象上的notify() 或notifyAll() 方法 public final void notify() ；用于将对象等待列表中的任选的一个线程唤醒，使
8、它再次成为可运行的线程 public final void notifyAll()；用于将对象等待列表中的所有线程唤醒，使它们再次成为可运行的线程,13,java.lang.Runnable接口,该接口只有一个方法： public void run() ； 实现该接口的类必须覆盖该方法。 实现了Runnable接口的类并不具有任何天生的线程处理能力，这与那些从Thread类继承的类是不同的。 为了从一个Runnable对象产生线程，必须再单独创建一个线程对象，并把Runnable对象传递给它。,14,两种创建线程方法的比较,使用Runnable接口 可以将代码和数据分开，形成清晰的模型； 还可
9、以从其他类继承； 保持程序风格的一致性。 直接继承Thread类 不能再从其他类继承; 编写简单，可以直接操纵线程，无需使用 Thread. currentThread()。,15,创建多线程,public class TestThread /主类 public static void main(String args) Runner r = new Runner();/生成线程类对象r Thread t1 = new Thread(r);/创建线程对象t1 Thread t2 = new Thread(r);/创建线程对象t2 t1.start();/启动线程t1 t2.start();/启
10、动线程t2 class Runner implements Runnable /线程类 public void run() for(int i=0; i20; i+) System. out. println(“No. “ + i); ,16,多线程共享数据和代码,对上例进行分析，可以得到下表：,17,join方法使用示例,public class TestThread5 public static void main(String args) Runner5 r = new Runner5(); Thread t = new Thread(r); t.start(); try t.join(
11、);/主线程main将中断，直到线程t执行完毕 catch(InterruptedException e) for(int i=0;i50;i+) System.out.println(“主线程:“ + i); class Runner5 implements Runnable public void run() for(int i=0;i10;i+) System.out.println(“SubThread: “ + i); ,18,线程的优先级,在java中，每一个线程都有一个优先级。默认情况下，一个线程将继承其父线程的优先级。线程的优先级用数字来表示，范围从1到10，一个线程的缺省优先
12、级是5 Thread.MIN_PRIORITY = 1 Thread.MAX_PRIORITY = 10 Thread.NORM_PRIORITY = 5 使用下述线方法获得或设置线程对象的优先级 int getPriority(); void setPriority(int newPriority);,19,数据的完整性,在大多数实际运行的多线程应用程序中，两个或多个线程需要共享对同一个对象的访问。如果两个线程访问同一个对象，并且每个线程都调用一个方法修改该对象的状态，会出现什么情况？ 由于多个线程运行时执行顺序是交叉的，根据数据被访问的顺序，将会产生受损坏的对象。这种情况通常称为争用条件（
13、race condition）,线程1,线程2,线程10,对象,变量,取过来,加1后送回去,对象状态和想象的不一样啊，咋整？！,20,对象的监视器（锁）,在java中，每个对象都包含了一把锁（也叫作“监视器”），它自动成为对象的一部分（不必为此写任何特殊的代码）。在给定时刻，只有一个线程可以拥有一个对象的锁 示例：线程1进入withdrawal方法时，获得监视器(加锁)；当线程1的方法执行完毕返回时，释放监视器(开锁)，线程2的withdrawal方能进入,21,同步（synchronized）,为了确保在任何时刻一个共享对象只被一个线程使用，必须使用“同步（synchronized）” 有两
14、种方式实现同步： 使用同步方法 synchronized void methodA() 使用同步块 synchronized(obj)/obj是被锁定的对象 /要同步的语句 用synchronized来标识的块或方法即为监视器监视的部分。只有使用synchronized ，才能利用对象的监视器功能。,22,wait-notify 机制,当synchronized方法中的wait方法被调用时，当前线程将被中断运行，并且放弃该对象的锁。 一旦线程调用了wait方法，它便进入该对象的等待列表。要从等待列表中删除该线程，使它有机会继续运行，其它线程必须调用同一个对象上的notify或者notifyAl
15、l方法。 当线程再次成为可运行的线程后，它们便试图重新进入该对象。一旦可以使用该对象锁时，其中的一个线程将锁定该对象，并且从它上次调用wait方法后的位置开始继续运行,23,使用同步机制,如果两个或多个线程修改一个对象，请将执行修改的方法声明为synchronized方法。受到对象修改影响的只读方法也必须实现同步 不要在synchronized方法中花费大量的时间。大多数操作只是更新数据，然后很快返回,24,每当一个方法改变某个对象的状态时，它就应该调用notifyAll方法。这样可以给等待线程一个机会，以便查看环境有没有发生变化 记住，wait和notifyAll/notify方法都属于Ob
16、ject类的方法，而不是Thread类的方法。反复检查你对wait方法的调用与同一对象上的通知是否匹配,25,死锁,当所有的线程都在等待得到某个资源后才能继续运行下去时，整个程序将被挂起，这种情况就叫做死锁 图例：,26,wait-notify使用示例,信息板例子。read()方法在读信息之前先等待，直到信息可读，读完后通知要写的线程。write()方法在写信息之前先等待，直到信息被取走，写完后通知要读的线程。 输出结果如下：,27,小结,1. 实现线程有两种方法: 实现Ruannable接口 继承Thread类 2. 在小应用程序中通常在start中创建线程 3.当新线程被启动时，java调用该线程的run方 法，它是Thread的核心 4. 线程的状态 5. 线程间的通信方式有三种：完全共享数据，通过监视器，通过join,28,小结,6. 两个或多
