Java语言程序设计-第14章

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十四章,多线程,一、,Java,的多线程机制,多线程机制是,Java,语言的又一重要特征，使用多线程技术可以使系统同时运行多个执行体，这样可以加快程序的响应时间，提高计算机资源的利用率。使用多线程技术可以提高整个应用系统的性能。,线程的生命周期,每个,Java,程序都有一个主线程，即,main,方法对应的线程。要实现多线程，必须在主线程中创建新的线程。在,Java,语言中，线程用,Thread,类及其子类的对象来表示。每个线程要经历由“新生,就绪,运行,阻塞,死亡”,5,种状态，线程从新生到死亡的状态变化过程称为生命周期。,线程的生命周期,新建,就绪,阻塞,运行,死亡,新生状态,用,new,关键字和,Thread,类或其子类建立一个线程对象后，该线程对象就处于新生状态。处于新生状态的线程有自己的内存空间，通过调用,start,方法进入就绪状态。,就绪状态,处于就绪状态的线程已经具备了运行条件，但还没有分配到,CPU,，,因而将进入线程队列，等待系统为其分配,CPU,。,一旦获得,CPU,，,线程就进入运行状态并自动调用自己的,run,方法。,运行状态,在运行状态的线程执行自己的,run,方法中代码，直到调用其他方法而终止、或等待某资源而阻塞或完成任务而死亡。,阻塞状态,处于运行状态的线程在某些情况下，如执行了,sleep,（,睡眠）方法，或等待,I/O,设备等资源，将让出,CPU,并暂时终止自己的运行，进入阻塞状态。,在阻塞状态的线程不能进入就绪队列。只有当引起阻塞的原因消除时，如睡眠时间已到，或等待的,I/O,设备空闲下来，线程便转入就绪状态，重新到就绪队列中排队等待,CPU,资源。当再次获得,CPU,时，便从原来终止位置开始继续运行。,死亡状态,死亡状态是线程生命周期中的最后一个阶段。线程死亡的原因有两个。一个是正常运行的线程完成了它的全部工作；另一个是线程被强制性地终止，如通过执行,stop,或,destroy,方法来终止一个线程。,多线程的实现方法,在,Java,中，创建线程的方法有两种：,方法是通过创建,Thread,类的子类来实现；,另一种方法是通过实现,Runable,接口的类来实现。,二、通过,Thread,类实现多线程,通过继承,Thread,类实现多线程的方法是首先设计,Thread,的子类，然后根据工作需要重新设计线程的,run,方法，再使用,start,方法启动线程，将执行权转交到,run,。,Java,实例,通过,Thread,类,class Thread1 extends Thread,String s;,int,m,count=0;,Thread1(String,ss,int,mm),s=,ss,;,m=mm;,public void run(),try,while(true),System.out.print(s);,sleep(m);,count+,；,Java,实例,（续）,if(count=20)break;,System.out.,println,(s+finished!);,catch(,InterruptedException,e),return;,public static void main(String,args,),Thread1,threadA,=new Thread1(A ,50);,Thread1,threadB,=new Thread1(B ,100);,threadA,.start();,threadB,.start();,三、通过,Runable,接口实现多线程,通过,Runable,接口实现多线程的方法：,设计一个实现,Runable,接口的类，然后根据工作需要重新设计线程,的,run,方法；,建立该类的对象，以此对象为参数建立,Thread,类的对象；,调用,Thread,类对象的,start,方法启动线程，将执行权转交到,run,方法。,Java,实例,通过,Runable,接口,class Thread2 implements,Runnable,String s;,int,m,count=0;,Thread2(String,ss,int,mm),s=,ss,;,m=mm;,public void run(),try,while(true),System.out.print(s);,Thread.sleep(m);,if(+count=20)break;,Java,实例,（续）,System.out.,println,(s+has finished!);,catch(,InterruptedException,e)return;,public static void main(String,args,),Thread2,threadA,=new Thread2(A ,50);,Thread2,threadB,=new Thread2(B ,100);,Thread,threadC,=new Thread(,threadA,);,Thread,threadD,=new Thread(,threadB,);,threadC,.start();,threadD,.start();,四、,线程等待,Java,程序中的线程并发运行，共同争抢,CPU,资源。哪个线程抢夺到,CPU,资源后，就开始运行。,线程的调度执行是按照其优先级高低的顺序进行的，为了防止高级线程未完成，低级线程没有机会获得,CPU,，,使低级线程有机会执行，那么让高级线程暂时休眠一段时间，使用,sleep(),方法，休眠时间的长短由,sleep(),方法中的参数决定。,Java,实例,线程等待,class Thread3 extends Thread,String s;,int,m,i=0;,Thread3(String,ss,),s=,ss,;,public void run(),try,for(i=0;i6;i+),sleep(,int,)(500*Math.random();,System.out.,println,(s);,Java,实例,（续）,System.out.,println,(s+finished!);,catch(,InterruptedException,e),return;,public static void main(String,args,),Thread3,threadA,=new Thread3(A );,Thread3,threadB,=new Thread3(B );,threadA,.start();,threadB,.start();,System.out.,println,(main is finished);,五、线程同步,Java,提供了多线程机制，通过多线程的并发运行可以提高系统资源利用率，改善系统性能。但在有些情况下，一个线程必须和其他线程合作才能共同完成任务。线程可以共享内存，利用这个特点可以在线程之间传递信息。,在,Java,中，实现同步操作的方法是在共享内存变量的方法前加,synchronized,修饰符。在程序运行过程中，如果某一线程调用经,synchronized,修饰的方法，在该线程结束此方法的运行之前，其他所有线程都不能运行该方法，只有等该线程完成此方法的运行后，其他线程才能引入该方法的运行。,Java,实例,线程同步,class,Cbank,private static,int,s=2000;,public synchronized static void sub(,int,m),int,temp=s;,temp=temp-m;,try,Thread.sleep(,int,)(1000*Math.random();,catch(,InterruptedException,e),s=temp;,System.out.,println,(s=+s);,Java,实例,（续）,class Customer extends Thread,public void run(),for(,int,i=1;i=4;i+),Cbank,.sub(100);,public class Thread5,public static void main(String,args,),Customer customer1=new Customer();,Customer customer2=new Customer();,customer1.start();,customer2.start();,