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1、第8章 多线程,8.1 多线程的概念 8.2 线程类 8.3 资源的协调与同步 8.4 线程间通信,8.1 多线程的概念,程序是一段静态的代码，它是应用软件执行的蓝本。进程就是程序的运行时的一个实例。 线程可以看作单独地占有CPU时间来执行相应的代码的。 线程是共享地址空间的，也就是说多线程可以同时读取相同的地址空间，并且利用这个空间进行交换数据。,8.1 多线程的概念,多线程具有以下特点： （1）多个线程在运行时，系统自动在线程之间进行切换； （2）由于多个线程共存于同一块内存，线程之间的通信非常容易； （3）Java将线程视为一个对象。线程要么是Thread类的对象，要么是接口Runnab
2、le的对象。 （4）当多个线程并行执行时，具有较高优先级的线程将获得较多的CPU时间片； （5）优先级是从0到10的整数，并且它仅表示线程之间的相对关系； （6）多个线程共享一组资源，有可能在运行时产生冲突。必须采用synchronized关键字协调资源，实现线程同步。,8.2 线程类,8.2.1 多线程编程中常用的常量和方法 8.2.2 线程的生命周期 8.2.3 创建多线程的方法,8.2.1 多线程编程中常用的常量和方法,Thread类包含的常量有： 1. public static final int MAX_PRIORITY： 最大优先级，值是10。 2. public static
3、final int MIN_PRIORITY： 最小优先级，值是1。 3. public static final int NORM_PRIORITY：缺省优先级，值是5。,8.2.1 多线程编程中常用的常量和方法,常用方法： currentThread( )：返回当前运行的线程对象，是一个静态的方法。 sleep(int n) ： 使当前运行的线程睡n个毫秒，然后继续执行，也是静态方法。 yield( ) ：使当前运行的线程放弃执行，切换到其它线程，是一个静态方法。 isAlive( ) ： 判断线程是否处于执行的状态，返回值true表示处于运行状态，false表示已停止。 start( )
4、 ：使调用该方法的线程开始执行。 run( ) ：该方法由start( )方法自动调用。,8.2.1 多线程编程中常用的常量和方法,常用方法： stop( ) ：使线程停止执行，并退出可执行状态。 suspend()： 使线程暂停执行，不退出可执行态。 resume( ) ： 将暂停的线程继续执行。 setName(String s) ：赋予线程一个名字。 getName( ) ：获得调用线程的名字。 getPriority( ) ：获得调用线程的优先级。 setPriority(int p) ：设置线程的优先级。 join( ) ：等待线程死亡，若中断了该线程， 将抛出异常。,【实例8-1】
5、 class getThreadInfo public static void main(String args ) Thread curr; int num=7; curr=Thread.currentThread( ); curr.setPriority(num); System.out.println(“当前线程： “+curr); System.out.println(“线程名： “+ curr.getName( ); System.out.println(“优先级 ：“+ curr.getPriority( ); 程序输出结果： 当前线程： Threadmain，7，main 线程名
6、 ： main 优先级 ：7,8.2.2 线程的生命周期,Java支持一种“抢占式”（preemptive)调度方式 “Newborn”（新建）状态： 线程在己被创建但未执行这段时间内，处于一个特殊的“Newborn“状态，这时，线程对象己被分配内存空间，其私有数据己被初始化，但该线程还未被调度。此时线程对象可通过start（）方法调度，或者利用stop（）方法杀死.新创建的线程一旦被调度，就将切换到“Runnable“状态。,8.2.2 线程的生命周期,“Runnable“（就绪）状态： 表示线程正等待处理器资源，随时可被调用执行。处于就绪状态的线程事实上己被调度，也就是说，它们己经被放到某
7、一队列等待执行。处于就绪状态的线程何时可真正执行，取决于线程优先级以及队列的当前状况。线程的优先级如果相同，将遵循“先来先服务“的调度原则。,8.2.2 线程的生命周期,“Running”（运行）状态： 表明线程正在运行，该线己经拥有了对处理器的控制权，其代码目前正在运行。这个线程将一直运行直到运行完毕，除非运行过程的控制权被一优先级更高的线程强占。,8.2.2 线程的生命周期,“Blocked”（堵塞）状态： 一个线程如果处于“Blocked“（堵塞）状态，那么暂时这个线程将无法进入就绪队列。处于堵塞状态的线程通常必须由某些事件才能唤醒。至于是何种事件，则取决于堵塞发生的原因：处于睡眠中的线
8、程必须被堵塞一段固定的时间;被挂起、或处于消息等待状态的线程则必须由一外来事件唤醒。 “Dead”（死亡）状态： Dead表示线程巳退出运行状态，并且不再进入就绪队列。其中原因可能是线程巳执行完毕（正常结束），也可能是该线程被另一线程所强行中断（kill）。,图8-1 线程生命周期示意图,start,时间片结束,分配时间片,睡眠时 间结束,notify,notify All,sleep,wait,stop,I/O请求,suspend,resume,I/O请求结束,8.2.3 创建多线程的方法,Java中编程实现多线程应有两种途径 一种是创建Thread线程的子类 实现一个接口Runnable
9、无论是哪种途径最终都需要使用Thread类及其方法。,8.2.3 创建多线程的方法,1通过继承Thread类实现多线程 （1） 定义Thread类的一个子类。 （2） 定义子类中的方法run( )，覆盖父类中的方法run( )。 （3）创建该子类的一个线程对象。 （4） 通过start( )方法启动线程。,【实例8-2】 class myThread extends Thread int sleeptime; public myThread(String id) / 构造函数 super(id); sleeptime=(int)(Math.random( )*100); System.out.
10、println(“The Thread Name=“+getName( )+ “，Sleeping： “+sleeptime); public void run() try / 通过线程睡眠模拟程序的执行 Thread.sleep(sleeptime); catch(InterruptedException e) System.err.println(“Exception：“ +e.toString(); System.out.println(“The running Thread=“+getName(); ,【实例8-2】 public class fourThreads public st
11、atic void main(String args ) myThread t1，t2，t3，t4; t1=new myThread(“Thread 1“); t2=new myThread(“Thread 2“); t3=new myThread(“Thread 3“); t4=new myThread(“Thread 4“); t1.start( ); t2.start( ); t3.start( ); t4.start( ); ,【实例8-2】 程序某次的运行结果： he Thread Name=Thread 1，Sleeping： 6 The Thread Name=Thread 2，
12、Sleeping： 49 The Thread Name=Thread 3，Sleeping： 19 The Thread Name=Thread 4，Sleeping： 69 The running Thread=Thread 1 The running Thread=Thread 3 The running Thread=Thread 2 The running Thread=Thread 4 注意：Thread类中的run( )方法具有public属性，覆盖该方法时，前面必须带上public。,8.2.3 创建多线程的方法,2通过实现Runnable接口实现多线程 （1）定义一个实现Ru
13、nnable接口的类。 （2）定义方法run( )。Runnable接口中有一个空的方法run( )，实现它的类必须覆盖此方法。 （3）创建该类的一个线程对象，并将该对象作参数，传递给Thread类的构造函数，从而生成Thread类的一个对象。 （4）通过start( )方法启动线程。,【实例8-3】 class myThread implements Runnable int count=1，number; public myThread(int num) number=num; System.out.println(“创建线程：“ +number); public void run() w
14、hile(true) System.out.println(“线程 “ + number + “：计数 “ + count); if(+count=6) return; public class runnableThreads public static void main(String args) for(int i = 0; i5; i+) new Thread(new myThread(i+1).start(); ,【实例8-3】 程序运行某次的输出结果： 创建线程：1 创建线程：2 线程 1：计数 1 线程 1：计数 2 线程 1：计数 3 线程 2：计数 1 线程 2：计数 2 线程
15、 2：计数 3 创建线程：3 线程 3：计数 1 线程 3：计数 2 线程 3：计数 3 值得指出的是同一个实现了Runnable接口的对象作为参数产生的所有Thread对象是同一对象下的线程。,8.2.3 创建多线程的方法,3两种方法的简单比较 使用Thread方法简单明了，符合大家的习惯，但是，它也有一个很大的缺点，那就是如果我们的类已经从一个类继承（如小程序必须继承自 Applet 类），则无法再继承 Thread 类。 使用 Runnable 接口来实现多线程使得我们能够在一个类中包容所有的代码，有利于封装，它的缺点在于，我们只能使用一套代码，若想创建多个线程并使各个线程执行不同的代码
16、，则仍必须额外创建类，如果这样的话，在大多数情况下也许还不如直接用多个类分别继承 Thread 来得紧凑。,8.3 资源的协调与同步,8.3.1 线程调度模型 8.3.2 资源冲突 8.3.3 同步方法,8.3.1 线程调度模型,当计算机中只有一个CPU时，同一时刻正在运行的线程只能有一个，当一个新的线程通过new()创建并通过start()方法启动后，线程只是进入就绪状态，是否能运行要看调度的结果。 线程调度程序挑选线程时，将选择处于就绪状态且优先级最高的线程。优先级别主要分高、中、低三个级别，分别代表的数字是10、5、1。最小优先级的常量是MIN_PRIORITY，普通的优先级的常量是NORM_PRIORITY，最高的优先级的常量是MAX_PRIORITY。一般主线程的优先级是普通。另外可以通过Thread类的setPriority（int a）方法来修改系统自动设置的线程优先级。 如果多个线程具有相同的优先级，它们将流
