第9章 多线程

线程和进程
线程（ Thread ）是进程内部单一的一个顺序执行流，是 可以独立运行的进程的执行单元，一个进程可以拥有多个 线程。 多线程的优势 在同一个进程中有多个顺序流同时执行（逻辑上），即多 线程。 充分利用CPU资源； 简化编程模型； 使GUI更有效； 简化异步事件的处理；
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退出中断状态
线程必须退出中断状态，并且返回到可运行状态，方法 是使用与进入中断状态相反的过程： 如果线程已经处于睡眠状态，就必须经过规定的毫秒 数； 如果线程正在等待输入或输出操作完成，那么必须等 待该操作完成； 如果线程调用了wait方法，那么另外一个线程必须调 用notifyAll或者notify方法； 如果线程正在等待另一个线程拥有的对象锁，那么另 一个线程必须放弃该锁的所有权；
示例：RunnableApp.java
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ng.Runnable接口
该接口只有一个方法： public void run() ； 实现该接口的类必须覆盖该方法。 实现了Runnable接口的类并不具有任何天生的线程处理 能力，这与那些从Thread类继承的类是不同的。
死亡（Dead）
由于下面两个原因，线程将变成死线程： 由于run方法的正常退出而自然死亡； 没有捕获到的异常或错误终止了run方法的执行，从而导致线程突 然死亡；
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线程的状态3-3
若要确定某个线程当前是否活着（也就是说确定它是否 处于可运行状态或者被中断状态），可以使用isAlive方 法。如果该线程是可运行线程或者被中断线程，那么该 方法返回true；如果该线程仍然是个新建线程，或者该 线程是个死线程，那么该方法返回false 注意：你无法确定一个活线程究竟是处于可运行状态还 是被中断状态，也无法确定一个可运行线程是否正处在 运行之中。另外，你也无法对尚未成为可运行的线程与 已经死掉的线程进行区分 注意：不要对死亡状态的线程调用start方法，start方 法只能是对新建状态的线程调用。
本章目标
理解线程的概念 掌握线程的创建和启动
了解线程的生命期
掌握线程的状态控制 了解临界资源、对象锁和死锁 掌握线程的互斥和同步
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第一节
线程概述
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线程和进程
多任务（multitasking）指操作系统能同时运行多个进程 （程序）。如Windows XP系统可以同时运行音乐播放器、 画图程序、WORD、EXCEL、QQ等。 进程（Proess）是处于运行过程中的程序，是系统进行资 源分配和调度的独立单位。如正在运行的写字板程序就是 一个进程，有如下特点：
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join线程
线程类提供了一些便捷的方法，可以很好的对线程的状态 进行控制 join方法
让一个线程等待另一个线程完成的方法。 通常可以用于将大问题划分成许多小问题，每个小问题分配 一个线程，当所有小问题都得以处理后，再继续。 示例：
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线程睡眠和让步
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线程的状态 3-1
新建（New）
当你用new创建一个线程对象时，该线程就处于新建状态， Java虚拟机为之分配了内存，并初始化了成员变量，但不具备 动态特征。
就绪状态（Runnable）
一旦调用了start方法，该线程便是一个可运行的线程。可运行 的线程可以尚未执行，也可以正在执行，取决于线程调度的结 果。 不能对已经启动的线程再次调用start方法，否则会引发异常。
直接继承Thread类
不能再从其他类继承; 编写简单，可以直接操纵线程，无需使用 Thread. currentThread()。
示例：TicketThread.java
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线程的优先级
在java中，每一个线程都有一个优先级。默认情况下，一个 线程将继承其父线程的优先级。线程的优先级用数字来表 示，范围从1到10，一个线程的缺省优先级是5 （main线程 是5） Thread.MIN_PRIORITY = 1 Thread.MAX_PRIORITY = 10 Thread.NORM_PRIORITY = 5
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多线程示意图
文件 各种系统资源 输入输出装置 文件 各种系统资源 输入输出装置
数据区段
数据区段
程序区段
程序区段
只有一个地方在执行
同时有数个地方在执行
单线程的任务
多线程的任务
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线程的概念模型
虚拟的CPU，由ng.Thread类封装和虚拟
CPU所执行的代码，传递给Thread类对象。 CPU所处理的数据，传递给Thread类对象。
第
9
章
多线程
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问题一
如何处理多个客户端发出的请求？
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问题二
怎样保证在不同网点售票同一时间不 会把同一张票卖给不同的旅客？
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简化编程模型、节约成本
模拟一个台子上有多个弹珠在上面滚动：
ThreadDemo_1.java
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Java的线程是通过ng.Thread类来实现的。每个 线程都是通过某个特定Thread对象所对应的方法run( ) 来完成其操作的，方法run( )称为线程体（即线程的可 执行代码）。
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创建并启动线程
方法一：继承Thread类创建线程
① 定义Thread类的子类并重写run方法，该run方法的方法 体代表了线程需要完成的任务； ② 创建该Thread子类的实例，即线程对象； ③ 用线程对象的start方法来启动线程。
运行状态（Running）
处于就绪状态的线程获得CPU的使用即处于运行状态，对于只 有一个CPU的计算机任何时候只有一个线程处于运行状态。
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线程的状态3-2
阻塞（Blocked）
当出现下列操作之一时，线程便进入阻塞状态： 调用该线程的sleep()方法； 该线程调用了一个在输入输出时中断的操作，也就是说，在输入 和输出操作完成之前，该操作不会返回到它的调用程序； 该线程试图访问一个当前被另一个线程锁定了的对象 线程在等待某个通知（wait()-notify()）
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练习
一、选择题
1、下列说法中错误的一项是（ ） A.线程就是程序 B.线程是一个程序的单个执行流 C.多线程是指一个程序的多个执行流 D.多线程用于实现并发 2、下列不属于线程生命周期状态的是( ) A. 新建状态 B.可运行状态 C. 运行状态 D.解锁状态 3、.下列关于Java线程的说法哪些是正确的？( ) A.每一个Java线程可以看成由代码、一个真实的CPU以及数据3部分组成 B.创建线程的两种方法，从Thread类中继承的创建方式可以防止出现多父类 问题 C.Thread类属于java.util程序包 D.以上说法无一正确
使用下述线方法获得或设置线程对象的优先级 int getPriority(); void setPriority(int newPriority);
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第三节
线程的生命周期
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线程的生命周期及状态
当线程被创建并启动以后，它并不是一启动就进入执行状 态，也不是一直处于执行状态，在线程的生命周期中，它 要经过新建（New），就绪（Runnable），运行（ Running），阻塞（Blocked）和死亡（Dead）五种状 态。
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练习
4、下列有关线程的叙述中正确的一项是（ ） A.一旦一个线程被创建，它就立即开始运行 B.使用start（）方法可以使一个线程成为可运行的，但是它不一定立即开始运行 C.当一个线程因为抢占机制而停止运行时，它被放在可运行队列的前面 D.一个线程可能因为不同的原因停止并进入终止状态 5、下列程序的输出结果是（ ） 二、填空题 1.线程模型在Java中是由________类进行定义和描述的。 2.多线程是Java程序的______机制，它能共享同步数据，处理不同事件。 3.Java的线程调度策略是一种基于优先级的_________。 4. .在Java中，新建的线程调用start()方法，将使线程的状态从New(新建状态)转 换为_____。 5.线程的生命周期包括新建状态、 、运行状态、 和终止状态。
创建并启动线程
方法二：实现Runnable接口创建线程
① 定义Runnable接口的实现类，重写该接口的run()方法， 该方法即为线程体； ② 创建Runnable实现类的实例（对象），并以此实例作为 Thread的target来创建Thread对象，该Thread对象才 是真正的线程对象； ③ 调用该Thread对象的start()方法来启动线程。
独立性：每一个进程都拥有自己私有的地址空间； 动态性：进程具有自己的生命期和各种不同的状态； 并发性：多个进程可以在单个处理器上并发执行，多个进程之间不 会互相影响。
并发性和并行性：“并行”是指同一时刻有 多条指令在不同处理器上同时执行；“并发” 则是多条指令在同一处理器上快速轮换执行， 由于速度较快，宏观上具有同时执行的效果。IC-MSP<2.0>
为了从一个Runnable对象产生线程，必须再单独创建一 个线程对象，并把Runnable对象传递给它。