第九章多线程

• 线程的生命周期
–线程从产生到消亡的过程
–一个线程在任何时刻都处于某种线程状态
（thread state）
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线程的生命周期
suspend() sleep() wait() I/O流阻塞 .
new Thread()
New Thread
ready running
start()
yield()
. . Runnable
程，例如
•用word编辑文稿时，在一个窗口输
出数据，同时在另一个窗口下载音 乐，这三个独立的程序在同时运行， 称为三个进程。 •一个应用程序的执行（如Java程序） 也对应于一个进程。
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–操作系统周期性的将CPU切换到 不同的任务，分时间片轮流运行 每一个进程，而每一个进程都像
是连续运行的。
–每一个进程占有自己的内存空间。
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1.3 进程与线程的区别
• 多进程必须使用操作系统提供的复杂机 制去共享内存；而多线程可以自动访问 同一内存地址空间。 • 线程之间的上下文切换(context switch) 也比进程之间的上下文切换快得多,上下 文切换指系统从一个运行的线程或进程 切换到另一个运行的线程或进程。
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• 线程的优势： • 多线程编程简单，效率高（能直接共享 数据和资源，多进程不能） • 适合于开发服务程序（如Web服务，聊 天服务等） • 适合于开发有多种交互接口的程序（如 聊天程序的客户端，网络下载工具）
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interrrupt() 当前线程终止正在进行的工作 去进行其它工作，通常用于终止处于 sleep,wait或join状态的线程。 setPriority(int priority)可以设定线程的优 先级。 Join()方法让一个线程b加入(join)到当前 运行的线程a里，也就是在a中，b调用 join, b.join(),a必须等待一段时间直到b 结束才继续执行。但是join时间取决于 OS,也可以调用join(long millis )设定等 待时间.
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• 类Thread的构造方法如下： • public Thread( ThreadGroup group, Runnable target, String name)
– group指明了线程所属的线程组； – target是线程体run()方法所在的对象； – name是线程的名称。
• 任何实现接口Runnable的对象都可以作为一 个线程的目标对象。 • 类Thread本身也实现了接口Runnable（空实 现），因此，上述构造方法中各参数都可以 为null。
——创建线程方法二
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• Runnable接口的定义如下： public interface Runnable { public void run(); } 使用该接口的类拥有一个run()方法，为了 使该类的对象能够在Thread类中运行， 可以把该对象作为参数传递给Thread的 构造函数，这样创建了线程，start()方 法启动此线程就会在此线程上运行run() 方法。
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如果没有优先级规定，线程的执行
次序是随机的，一般主线程先执
行，然后其他的线程再执行。
常用thread API,见教材P225或Java Doc thread class
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2.3
Runnable接口
• 由于Java只支持单继承，采用前一 种方法所定义的类就不能再继承其 他类。 • 在这种情况下，便需要通过实现 Runnable接口来生成多线程。
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1.2 线程(Thread)概念
• 一个进程中多段代码同时并发执行， 称为多线程。 • 采用多线程，一个进程的若干任务 就可以细分为多个部分由多线程来 处理，这样可以增强整个程序的吞 吐量, 加快反应时间：
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如：一个线程等待来自GUI的输入，另 一个线程处理接受的输入信息。 创建线程比创建进程开销要小得多，线 程之间的协作和数据交换也比较容易， 线程称为轻量级进程(light-weight process)。 –Java在语言级提供多线程并发的概念
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实现方式
class Mango implements Runnable{ public void run( ) { /* more code */} } public class fruit() { public static void main(String[] args){ Mango m = new Mango(); Thread t1 = new Thread(m); //把对象m作为参
第九章
多线程
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主要内容
1、进程与线程
2、多线程编程基础 3、线程的生命周期 4、线程的优先级 5、线程的常用方法
6、多线程的编程方式
教材第8章，ThinkingInJava第13章
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1、进程与线程
1.1 进程 1.2 多线程概念 1.3 进程和线程的区别
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1.1
进程(Process)概念
一个独立程序的每一次运行称为一个进
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2、多线程编程基础
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2.1 创建新线程的两种方式
在Java中，可以采用两种方法获得线程 • 一是扩展ng.Thread类；当生成一 个Thread类的对象之后，就产生了一个 线程，通过该对象，可以启动线程、终 止线程、或者暂时挂起线程等。 • 二是编写一个类，使之实现 ng.Runnable接口，然后在Thread 类的构造函数中启动它。
–具有较高优先级的线程比优先级 较低的线程优先执行 –对具有相同优先级的线程，Java 的处理是随机的
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5、线程的常用方法
yield() 当前线程如果完成了所需的工作，可以 暗示调度机制让别的线程使用CPU了（这个 暗示不一定保证被采用） Sleep() 使该线程停止执行一段时间，时间由豪 秒数决定。 注意：使用sleep()时必须把它放在try块中，或 抛出InterrruptedException异常，这是因为 sleep有可能会在休眠时间到期前被中所 要完成的功能）是通过方法run( ) （包含在一个特定的对象中）来完 成的。 • 在一个线程被建立并初始化以后， Java的运行时系统就自动调用run( ) 方法，正是通过run( )方法才使得建 立线程的目的得以实现。
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• 通常，run( )方法是一个循环，使得 线程一直运行下去直到不再需要， 例如一个播放动画的线程要循环显 示一系列图片。有时，run( )方法会 执行一个时间较长的操作，例如下 载并播放一个JPEG格式的电影。 • 所以，要终止线程的运行，需要设 定某个条件。
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• class Coffee extends Thread { • public void run(){ • for(int i=0; i<10; i++) { • System.out.println("I like coffee"); • try { sleep(2); • } catch (InterruptedException e) { • // TODO Auto-generated catch block • e.printStackTrace(); • } • } • } • }
数传递给Thread的构造函数
t1.start();
//or new Thread(m).start()；
}
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或者利用一条语句同时完成实例 化与线程启动过程： new Thread (new Mango()).start()); 见例： mangoplum.java, 例8-3
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3、线程的生命周期
–每个Java线程都有一个优先级，其范围都 在1和10之间。默认情况下，每个线程的优 先级都设置为5 –在线程A运行过程中创建的新的线程对象B， 初始状态具有和线程A相同的优先级 –可在线程创建之后的任何时候，通过 setPriority(int priority)方法改变其原来的优先 级
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• 基于线程优先级的线程调度
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• 例8-1 • 结果说明
–main()调用thread.start()方法启动新线程。
–thread.run()方法在一边独自运行，不影响
原来的main()的运行。
–main()继续执行下面的代码，main()也可 以看作是一个线程在运行，称为主线程 (main thread)。 另例：drinks.java
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join( )调用可以被当前线程的 interrupt( )打断，所以join( )也要 用try-catch括起来。 例：JoinThread.java 详细用法参考ThinkingInJava 注意:stop(), destroy(),resume(),suspend()已经 deprecated,不要再用.
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• 不相关的线程
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5.2 相关但无需同步的线程
• 对不同线程的协调称为同步(Synchronization)。 • 应用程序的多个线程可以分解处理任务，比 如从网上下载文件，10个线程同时下载就要 快很多，这10个线程各自运行，它们之间不 需要考虑彼此的影响。也就是不需要同步。 • 见例：8-6 用三个线程模拟售票窗口同时出售 200张票。
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5、 多线程的编程方式
• 大多数线程应用程序一般都有多个线程 同时在运行，它们之间会有一定的协调 关系。 • 在编程中使用线程的难度可以分为下列 4级：
–不相关的线程 –相关但无需同步的线程 –同步线程 –相互通信式同步线程
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5.1 不相关的线程
• 这是一种最简单的线程程序，线程 之间没有任何交互关系，各自执行 不同的功能。 • 见例：coffeetea.java
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2.2
Thread 类
——创建线程方法一