分享
 
 
 

Java多线程程序设计入门

王朝java/jsp·作者佚名  2008-05-19
窄屏简体版  字體: |||超大  

在Java语言产生前,传统的程序设计语言的程序同一时刻只能单任务操作,效率非常低,例如程序往往在接收数据输入时发生阻塞,只有等到程序获得数据后才能继续运行。 随着Internet的迅猛发展,这种状况越来越不能让人们忍受:如果网络接收数据阻塞,后台程序就处于等待状态而不继续任何操作,而这种阻塞是经常会碰到的,此时CPU资源被白白的闲置起来。如果在后台程序中能够同时处理多个任务,该多好啊!应Internet技术而生的Java语言解决了这个问题,多线程程序是Java语言的一个很重要的特点。在一个Java程序中,我们可以同时并行运行多个相对独立的线程,例如,我们如果创建一个线程来进行数据输入输出,而创建另一个线程在后台进行其它的数据处理,如果输入输出线程在接收数据时阻塞,而处理数据的线程仍然在运行。多线程程序设计大大提高了程序执行效率和处理能力。

线程的创建

我们知道Java是面向对象的程序语言,用Java进行程序设计就是设计和使用类,Java为我们提供了线程类Thread来创建线程,创建线程与创建普通的类的对象的操作是一样的,而线程就是Thread类或其子类的实例对象。下面是一个创建启动一个线程的语句:

Thread thread1=new Thread(); file://声明一个对象实例,即创建一个线程;

Thread1.run(); file://用Thread类中的run()方法启动线程;

从这个例子,我们可以通过Thread()构造方法创建一个线程,并启动该线程。事实上,启动线程,也就是启动线程的run()方法,而Thread类中的run()方法没有任何操作语句,所以这个线程没有任何操作。要使线程实现预定功能,必须定义自己的run()方法。Java中通常有两种方式定义run()方法:

通过定义一个Thread类的子类,在该子类中重写run()方法。Thread子类的实例对象就是一个线程,显然,该线程有我们自己设计的线程体run()方法,启动线程就启动了子类中重写的run()方法。

通过Runnable接口,在该接口中定义run()方法的接口。所谓接口跟类非常类似,主要用来实现特殊功能,如复杂关系的多重继承功能。在此,我们定义一个实现Runnable() 接口的类,在该类中定义自己的run()方法,然后以该类的实例对象为参数调用Thread类的构造方法来创建一个线程。

线程被实际创建后处于待命状态,激活(启动)线程就是启动线程的run()方法,这是通过调用线程的start()方法来实现的。

下面一个例子实践了如何通过上述两种方法创建线程并启动它们:

// 通过Thread类的子类创建的线程;

class thread1 extends Thread

{ file://自定义线程的run()方法;

public void run()

{

System.out.println("Thread1 is running…");

}

}

file://通过Runnable接口创建的另外一个线程;

class thread2 implements Runnable

{ file://自定义线程的run()方法;

public void run()

{

System.out.println("Thread2 is running…");

}

}

file://程序的主类'

class Multi_Thread file://声明主类;

{

plubic static void mail(String args[]) file://声明主方法;

{

thread1 threadone=new thread1(); file://用Thread类的子类创建线程;

Thread threadtwo=new Thread(new thread2()); file://用Runnable接口类的对象创建线程;

threadone.start(); threadtwo.start(); file://strat()方法启动线程;

}

}

运行该程序就可以看出,线程threadone和threadtwo交替占用CPU,处于并行运行状态。可以看出,启动线程的run()方法是通过调用线程的start()方法来实现的(见上例中主类),调用start()方法启动线程的run()方法不同于一般的调用方法,调用一般方法时,必须等到一般方法执行完毕才能够返回start()方法,而启动线程的run()方法后,start()告诉系统该线程准备就绪可以启动run()方法后,就返回start()方法执行调用start()方法语句下面的语句,这时run()方法可能还在运行,这样,线程的启动和运行并行进行,实现了多任务操作。

线程的优先级

对于多线程程序,每个线程的重要程度是不尽相同,如多个线程在等待获得CPU时间时,往往我们需要优先级高的线程优先抢占到CPU时间得以执行;又如多个线程交替执行时,优先级决定了级别高的线程得到CPU的次数多一些且时间多长一些;这样,高优先级的线程处理的任务效率就高一些。

Java中线程的优先级从低到高以整数1~10表示,共分为10级,设置优先级是通过调用线程对象的setPriority()方法,如上例中,设置优先级的语句为:

thread1 threadone=new thread1(); file://用Thread类的子类创建线程;

Thread threadtwo=new Thread(new thread2()); file://用Runnable接口类的对象创建线程;

threadone.setPriority(6); file://设置threadone的优先级6;

threadtwo.setPriority(3); file://设置threadtwo的优先级3;

threadone.start(); threadtwo.start(); file://strat()方法启动线程;

这样,线程threadone将会优先于线程threadtwo执行,并将占有更多的CPU时间。该例中,优先级设置放在线程启动前,也可以在启动后进行设置,以满足不同的优先级需求。

线程的(同步)控制

一个Java程序的多线程之间可以共享数据。当线程以异步方式访问共享数据时,有时候是不安全的或者不和逻辑的。比如,同一时刻一个线程在读取数据,另外一个线程在处理数据,当处理数据的线程没有等到读取数据的线程读取完毕就去处理数据,必然得到错误的处理结果。这和我们前面提到的读取数据和处理数据并行多任务并不矛盾,这儿指的是处理数据的线程不能处理当前还没有读取结束的数据,但是可以处理其它的数据。

如果我们采用多线程同步控制机制,等到第一个线程读取完数据,第二个线程才能处理该数据,就会避免错误。可见,线程同步是多线程编程的一个相当重要的技术。

在讲线程的同步控制前我们需要交代如下概念:

1 用Java关键字synchonized同步对共享数据操作的方法

在一个对象中,用synchonized声明的方法为同步方法。Java中有一个同步模型-监视器,负责管理线程对对象中的同步方法的访问,它的原理是:赋予该对象唯一一把'钥匙',当多个线程进入对象,只有取得该对象钥匙的线程才可以访问同步方法,其它线程在该对象中等待,直到该线程用wait()方法放弃这把钥匙,其它等待的线程抢占该钥匙,抢占到钥匙的线程后才可得以执行,而没有取得钥匙的线程仍被阻塞在该对象中等待。

file://声明同步的一种方式:将方法声明同步

class store

{

public synchonized void store_in()

{

….

}

public synchonized void store_out(){

….}

}

2 利用wait()、notify()及notifyAll()方法发送消息实现线程间的相互联系

Java程序中多个线程通过消息来实现互动联系的,这几种方法实现了线程间的消息发送。例如定义一个对象的synchonized 方法,同一时刻只能够有一个线程访问该对象中的同步方法,其它线程被阻塞。通常可以用notify()或notifyAll()方法唤醒其它一个或所有线程。而使用wait()方法来使该线程处于阻塞状态,等待其它的线程用notify()唤醒。

一个实际的例子就是生产和销售,生产单元将产品生产出来放在仓库中,销售单元则从仓库中提走产品,在这个过程中,销售单元必须在仓库中有产品时才能提货;如果仓库中没有产品,则销售单元必须等待。

程序中,假如我们定义一个仓库类store,该类的实例对象就相当于仓库,在store类中定义两个成员方法:store_in(),用来模拟产品制造者往仓库中添加产品;strore_out()方法则用来模拟销售者从仓库中取走产品。然后定义两个线程类:customer类,其中的run()方法通过调用仓库类中的store_out()从仓库中取走产品,模拟销售者;另外一个线程类producer中的run()方法通过调用仓库类中的store_in()方法向仓库添加产品,模拟产品制造者。在主类中创建并启动线程,实现向仓库中添加产品或取走产品。

如果仓库类中的store_in() 和store_out()方法不声明同步,这就是个一般的多线程,我们知道,一个程序中的多线程是交替执行的,运行也是无序的,这样,就可能存在这样的问题:

仓库中没有产品了,销售者还在不断光顾,而且还不停的在'取'产品,这在现实中是不可思义的,在程序中就表现为负值;如果将仓库类中的stroe_in()和sto

 
 
 
免责声明:本文为网络用户发布,其观点仅代表作者个人观点,与本站无关,本站仅提供信息存储服务。文中陈述内容未经本站证实,其真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。
2023年上半年GDP全球前十五强
 百态   2023-10-24
美众议院议长启动对拜登的弹劾调查
 百态   2023-09-13
上海、济南、武汉等多地出现不明坠落物
 探索   2023-09-06
印度或要将国名改为“巴拉特”
 百态   2023-09-06
男子为女友送行,买票不登机被捕
 百态   2023-08-20
手机地震预警功能怎么开?
 干货   2023-08-06
女子4年卖2套房花700多万做美容:不但没变美脸,面部还出现变形
 百态   2023-08-04
住户一楼被水淹 还冲来8头猪
 百态   2023-07-31
女子体内爬出大量瓜子状活虫
 百态   2023-07-25
地球连续35年收到神秘规律性信号,网友:不要回答!
 探索   2023-07-21
全球镓价格本周大涨27%
 探索   2023-07-09
钱都流向了那些不缺钱的人,苦都留给了能吃苦的人
 探索   2023-07-02
倩女手游刀客魅者强控制(强混乱强眩晕强睡眠)和对应控制抗性的关系
 百态   2020-08-20
美国5月9日最新疫情:美国确诊人数突破131万
 百态   2020-05-09
荷兰政府宣布将集体辞职
 干货   2020-04-30
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案逍遥观:鹏程万里
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案神机营:射石饮羽
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案昆仑山:拔刀相助
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案天工阁:鬼斧神工
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案丝路古道:单枪匹马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:与虎谋皮
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:李代桃僵
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案镇郊荒野:指鹿为马
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:小鸟依人
 干货   2019-11-12
倩女幽魂手游师徒任务情义春秋猜成语答案金陵:千金买邻
 干货   2019-11-12
 
推荐阅读
 
 
 
>>返回首頁<<
 
靜靜地坐在廢墟上,四周的荒凉一望無際,忽然覺得,淒涼也很美
© 2005- 王朝網路 版權所有