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1、2019/5/24,1,注意：开始用功了！,2019/5/24,2,Java程序设计实用教程 第13章,配合例子源代码一起使用,Power point 制作：耿祥义 张跃平,Java多线程机制,2019/5/24,3,导 读,2019/5/24,4,13.1 进程与线程 13.1.1 操作系统与进程,程序是一段静态的代码，它是应用软件执行的蓝本。 进程是程序的一次动态执行过程，它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。,现代操作系统可以同时管理一个计算机系统中的多个进程，即可以让计算机系统中的多个进程轮流使用CPU资源。,2019/5/24
2、,5,13.1.2 进程与线程,线程是比进程更小的执行单位，一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程，形成多条执行线索，每条线索，即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过程。,线程间可以共享进程中的某些内存单元(包括代码与数据)，线程的中断与恢复可以更加节省系统的开销。,2019/5/24,6,13.2 Java中的线程 13.2.1 Java的多线程机制,Java语言的一大特性点就是内置对多线程的支持。 Java虚拟机快速地把控制从一个线程切换到另一个线程。这些线程将轮流执行，使得每个线程都有机会使用CPU资源。,每个Java应用程序都有一个缺省的主线程。 JVM一直要等到Java应用程序
3、中的所有线程都结束之后，才结束Java应用程序 。,class Hello public static void main(String args) while(true) System.out.println(“hello“); while(true) System.out.println(“您好“); ,2019/5/24,7,13.2.2 线程的状态与生命周期,建的线程在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的四种状态： 1新建: 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态。 2运行 :线程必须调用start( )方法（从父类继承的方法）通知JVM，这样
4、JVM就会知道又有一个新一个线程排队等候切换了。一旦轮到它来享用CPU资源时，此线程的就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了。 3中断:有4种原因的中断： JVM将CPU资源从当前线程切换给其他线程，使本线程让出CPU的使用权处于中断状态。 线程使用CPU资源期间，执行了sleep(int millsecond)方法，使当前线程进入休眠状。 线程使用CPU资源期间，执行了wait( )方法。 线程使用CPU资源期间，执行某个操作进入阻塞状态。 4死亡 :处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。线程释放了实体。,2019/5/24,8,例13-1,Example13_1.java ,
5、SpeakDog.java , SpeakCat.java,2019/5/24,9,13.2.3 线程调度与优先级,处于就绪状态的线程首先进入就绪队列排队等候CPU资源，同一时刻在就绪队列中的线程可能有多个。Java虚拟机（JVM）中的线程调度器负责管理线程，调度器把线程的优先级分为10个级别，分别用Thread类中的类常量表示。 Java调度器的任务是使高优先级的线程能始终运行，一旦时间片有空闲，则使具有同等优先级的线程以轮流的方式顺序使用时间片。,2019/5/24,10,13.3 Thread的子类创建线程,在Java语言中，用Thread类或子类创建线程对象。 在编写Thread类的子
6、类时，需要重写父类的run()方法，其目的是规定线程的具体操作，否则线程就什么也不做，因为父类的run()方法中没有任何操作语句。,例13-2 Cake.java Example13_2.java Ant.java,2019/5/24,11,13.4 使用Runnable接口,使用Thread子类创建线程的优点是：可以在子类中增加新的成员变量，使线程具有某种属性，也可以在子类中新增加方法，使线程具有某种功能。 但是，Java不支持多继承，Thread类的子类不能再扩展其他的类。,2019/5/24,12,13.4.1 Runnable接口与目标对象,创建线程的另一个途径就是用Thread类直接
7、创建线程对象。使用Thread创建线程通常使用的构造方法是： Thread(Runnable target) 该构造方法中的参数是一个Runnable类型的接口。 在创建线程对象时必须向构造方法的参数传递一个实现Runnable接口类的实例，该实例对象称作所创线程的目标对象，当线程调用start()方法后，一旦轮到它来享用CPU资源，目标对象就会自动调用接口中的run()方法。,例13-3 Example13_3.java House.java,2019/5/24,13,13.4.2 关于run()方法启动的次数,对于具有相同目标对象的线程，当其中一个线程享用CPU资源时，目标对象自动调用接口
8、中的run方法，这时，run方法中的局部变量被分配内存空间，当轮到另一个线程享用CPU资源时，目标对象会再次调用接口中的run方法，那么，run()方法中的局部变量会再次分配内存空间。也就是说run()方法已经启动运行了两次，分别运行在不同的线程中，即运行在不同的时间片内。,2019/5/24,14,13.4.3 在线程中启动其他线程,线程通过调用start()方法将启动该线程，使之从新建状态进入就绪队列排队，一旦轮到它来享用CPU资源时，就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了。在前面的例子中，都是在主线程中启动其他线程，实际上也可以在任何一个线程中启动另外一个线程。,例13-4 E
9、xample13_4.java House.java,2019/5/24,15,13.5 线程的常用方法_1,1start() ： 线程调用该方法将启动线程，使之从新建状态进入就绪队列排队，一旦轮到它来享用CPU资源时，就可以脱离创建它的线程独立开始自己的生命周期了。 2run(): Thread类的run()方法与Runnable接口中的run()方法的功能和作用相同，都用来定义线程对象被调度之后所执行的操作，都是系统自动调用而用户程序不得引用的方法。 3sleep(int millsecond): 优先级高的线程可以在它的run()方法中调用sleep方法来使自己放弃CPU资源，休眠一段时
10、间。 4isAlive(): 线程处于“新建”状态时，线程调用isAlive()方法返回false。在线程的run()方法结束之前，即没有进入死亡状态之前，线程调用isAlive()方法返回true.,2019/5/24,16,例13-5,例13-5 Example13_5.java Home.java,2019/5/24,17,13.5 线程的常用方法_2,5currentThread():该方法是Thread类中的类方法，可以用类名调用，该方法返回当前正在使用CPU资源的线程。 6interrupt() ：一个占有CPU资源的线程可以让休眠的线程调用interrupt()方法“吵醒”自己，
11、即导致休眠的线程发生InterruptedException异常，从而结束休眠，重新排队等待CPU资源。,例13-6 Example13_6.java Road.java,2019/5/24,18,13.6 线程同步,在处理多线程问题时，我们必须注意这样一个问题：当两个或多个线程同时访问同一个变量，并且一个线程需要修改这个变量。我们应对这样的问题作出处理。,2019/5/24,19,13.6.1 什么是线程同步,所谓线程同步就是若干个线程都需要使用一个synchronized修饰的方法.即程序中的若干个线程都需要使用一个方法,而这个方法用synchronized给予了修饰。 多个线程调用syn
12、chronized方法必须遵守同步机制：当一个线程使用这个方法时，其他线程想使用这个方法时就必须等待，直到线程使用完该方法。在使用多线程解决许多实际问题时，可能要把某些修改数据的方法用关键字synchronized来修饰。,例13-7 Example13_7.java Bank.java,2019/5/24,20,13.6.2 通过同步避免切换的影响,当一个线程使用CUP资源时，即使线程没有完成自己的全部操作，JVM也可能会中断当前线程的执行，把CPU的使用权切换给下一个排队等待的线程，当前线程将等待CPU资源的下一次轮回，然后从中断处继续执行。,例13-8 Example13_8.java
13、House.java,如果在程序的设计中，线程都需要做某些相同的操作，而且希望一个线程完整地完成这些操作后，其他线程才可以进行这些操作，那么就可以把这些操作封装到一个synchronized方法中。,2019/5/24,21,13.7 在同步方法中使用wait()、notify() 和otifyAll()方法,wait()方法可以中断方法的执行，使本线程等待，暂时让出CPU的使用权，并允许其它线程使用这个同步方法。 notifyAll()方法通知所有的由于使用这个同步方法而处于等待的线程结束等待。曾中断的线程就会从刚才的中断处继续执行这个同步方法，并遵循“先中断先继续”的原则。 notify()方法只是通知处于等待中的线程的某一个结束等待。,例13-9 Example13_9.java TicketHouse.java,2019/5/24,22,13.8 线程联合,一个线程A在占有CPU资源期间，可以让其它线程调用join（）和本线程联合，如： B.join(); 我们称A在运行期间联合了B。,例13-10 Example13_10.jav ThreadJoin.java,2019/5/24,23,
