第十章 Java的多线程机制

第十章Java的多线程机制程序是一段静态的代码，它是应用程序执行的蓝本进程是程序的一次动态执行，它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程线程是进程执行过程中产生的多条执行线索线程是比进程执行更小的单位10.1什么是线程一。程序、进程与线程例：ThreadTest.javaclassStudentThreadextendsThread{publicvoidrun(){for(inti=0;i=5;i++){System.out.println(YouareStudents!);try{sleep(500);}catch(InterruptedExceptione){…}}}}classTeacherThreadextendsThread{publicvoidrun(){for(inti=0;i=5;i++){System.out.println(IamaTeacher!);try{sleep(300);}catch(InterruptedExceptione){….}}}}publicclassThreadTest{staticStudentThreadstudent;staticTeacherThreadteacher;publicstaticvoidmain(String[]args){teacher=newTeacherThread();student=newStudentThread();teacher.start();student.start();}}10.2多线程实现Java中实现多线程应用有两种途径：创建Thread类的子类在程序中使用Runnable接口10.2.1用Thread类的子类创建线程一、只需从Thread类派生出一个子类,在子类中一定要重写run().例：publicvoidrun(){…….}}二、然后用该子类创建一个对象StudentThreadstudent=newStudentThread();三、用start()方法启动线程student.start();在程序中实现多线程，关键性操作：定义用户线程操作，即run()方法的实现在适当的时候启动线程例：ThreadTest.java主线程T1.start()Tn.start()T2.Start()主线程10.2.2Runnable()接口用Runnable()接口实现多线程时，也必须必须实现run()方法，也需用start()启动线程，但此时常用Thread类的构造方法来创建线程对象例：classBallThreadextendsAppletimplementsRunnable{publicvoidstart(){thread=newThread(this);thread.start();…….}……privateThreadthread;}例：一个模拟小球平抛和自由落体的例子BallThread.javaAPI:java.lang.ThreadThread(Runnabletarget)创建一个新线程，它调用target的run(),Target是一个实现了Runnable接口的类的实例publicclassBallThreadextendsAppletimplementsRunnable{Threadred,blue;GraphicsredPen,bluePen;intt=0;publicvoidinit(){red=newThread(this);blue=newThread(this);redPen=getGraphics();bluePen=getGraphics();redPen.setColor(Color.red);bluePen.setColor(Color.blue);}publicvoidstart(){red.start();blue.start();}publicvoidrun(){while(true){t=t+1;if(Thread.currentThread()==red){if(t100)t=0;redPen.clearRect(0,0,110,400);redPen.fillOval(50,(int)(1.0/2*t*9.8),15,15);try{red.sleep(40);}catch(InterruptedExceptione){}}elseif(Thread.currentThread()==blue){bluePen.clearRect(120,0,900,500);bluePen.fillOval(120+7*t,(int)(1.0/2*t*9.8),15,15);try{blue.sleep(40);}catch(InterruptedExceptione){}}}}}线程机制实现的关键在于它的“并行性”，怎样才能让一个线程让出CPU，供其它线程使用呢？API：start()启动线程对象run()用来定义线程对象被调度之后所执行的操作，用户必须重写run()方法yield()强制终止线程的执行isAlive()测试当前线程是否在活动sleep(intmillsecond)使线程休眠一段时间，长短由参数所决定VoidWait()使线程处于等待状态10.3线程的属性10.3.1线程的生命周期线程一共有四种状态:新建(new)可运行状态(runnable)死(dead）堵塞（blocked)新建（new）线程对象刚刚创建，还没有启动，此时还处于不可运行状态。如：Threadthread=newThread(“test”)此时线程thread处于新建状态但已有了相应的内存空间以及其它资源可运行状态（runnable)此时的线程已经启动，控制已处于线程的run()方法之中此时的线程可能运行，也可能不运行，取决于CPU是否空闲。调用线程的start()方法可使线程处于“可运行”状态thread.start();二是当线程处于“可运行”状态时，调用了stop()方法结束了线程的运行，使其进入了死状态。thread.stop();线程死亡的原因有二：一是run()方法中最后一个语句执行完毕死(dead)一个正在执行的线程因特殊原因，被暂停执行，进入堵塞状态堵塞时线程不能进入队列排队，必须等到引起堵塞的原因消除，才可重新进入排队队列引起堵塞的原因很多，不同原因要用不同的方法解除sleep(),wait()是两个常用引起堵塞的方法堵塞(blocked)当run()执行结束返回时，线程自动终止使用stop()也可以终止线程的执行在程序中常常调用interrupt()来终止线程，interrupt()不仅可中断正在运行的线程，而且也能中断处于blocked状态的线程，此时interrupt()会抛出一个InterruptedException异常Java提供了几个用于测试线程是否被中断的方法10.3.2.线程中断API:java.lang.ThreadVoidinterrupt()向一个线程发送一个中断请求，同时把这个线程的“interrupted”状态置为true.若该线程处于blocked状态，会抛出InterruptedException.Staticbooleaninterrupted()检测当前线程是否已被中断，并重置状态“interrupted”值为falsebooleanisInterrupted()检测当前线程是否已被中断，不改变状态“interrupted”值例：一个多线程的例子BounceThread.javaclassBallextendsThread{publicBall(JPanelb){box=b;}publicvoidrun(){try{draw();for(inti=1;i=1000;i++){move();sleep(5);}}catch(InterruptedExceptione){}}……addButton(p,Start,newActionListener(){publicvoidactionPerformed(ActionEventevt){Ballb=newBall(canvas);b.start();}});………Java的线程调度采用优先级策略:优先级高的先执行，优先级低的后执行；多线程系统会自动为每个线程分配一个优先级,缺省时，继承其父类的优先级任务紧急的线程，其优先较高优先级的线程按“先进先出”的原则10.4线程优先级—BounceExpress.java垃圾回收是一个优先级很低的线程，当CPU空闲，又没有别的高优先级线程在运行，此时垃圾回收被线程被激活Thread类有三个与线程优先级有关的静态量：MAX_PRIORITY:最大优先权,值为10MIN_PRIORITY:最小优先权,值为1NORM_PRIORITY:默认优先权,值为5API：java.lang.ThreadVoidsetPriority(intnewPriority)重置线程优先级IntgetPriority()获得当前线程优先级Staticvoidyield()使当前线程放弃执行权用setPriority()改变线程的优先级例：BounceExpress.java………addButton(p,Start,newActionListener(){publicvoidactionPerformed(ActionEventevt){Ballb=newBall(canvas,Color.black);b.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);b.start();}});addButton(p,Express,newActionListener(){publicvoidactionPerformed(ActionEventevt){for(inti=0;i5;i++){Ballb=newBall(canvas,Color.red);b.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY+2);b.start();}}});10.5线程同步案例：会计和出纳同用一帐本的情况会计负责存款、出纳负责取款假设，会计每次存入30万，共存三次；然后出纳开始取款，每次取会计存款的一半，共取二次；这个过程一共重复三次。如果帐面原来有100万，那么会计、出纳操作完后，帐面应该如下：会计第一次存款后会计第三次存款后会计第二次存款后出纳第二次取款后出纳第一次取款后出纳第三次取款后2、用money表示帐本，会计、出纳都要对其操作3、设计一个chunqu方法，会计、出纳利用这个方法对帐本money进行操作问题分析：1、设计两个线程，一个表示会计kuaiji、一个表示出纳chuna程序设计如下：publicvoidrun(){if(Thread.currentThread()==kuaiji||Thread.currentThread()==chuna){for(inti=1;i=3;i++){chunqu(30);}}}publicvoidstart(){kuaiji.start();chuna.start();publicvoidchunqu(intnumber){if(Thread.currentThread()==kuaiji){for(inti=1;i=3;i++){money=money+number;try{Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedExceptione){}text1.append(\n+money);}}elseif(Thread.currentThread()==chuna){for(inti=1;i=2;i++){money=money-number/2;try{Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedExceptione){}text2.append(\n+mone