操作系统线程课件

第10章 多线程编程
10.4 线程的控制与调度
10.4.2 线程调度与优先级 1．线程的调度模型 同一时刻如果有多个线程处于可运行状态，则它们需要排队等待CPU资源。 此时每个线程自动获得一个线程的优先级(priority)，优先级的高低反映线 程的重要或紧急程度。可运行状态的线程按优先级排队，线程调度依据优先 级基础上的“先到先服务”原则。 线程调度管理器负责线程排队和CPU在线程间的分配，并由线程调度算法 进行调度。当线程调度管理器选种某个线程时，该线程获得CPU资源而进入运 行状态。
线程T1
局部变量
线程T2
局部变量
第10章 多线程编程
10.1 线程的概念
10.1.2 进程与线程
在Java程序中创建多线程操作，必须有继承Thread类或有实现Runnable接 口的类。 下面java程序有两个类，其中一个是继承Thread类的子类，另一个类仅仅含 有main方法的类。在main方法中创建Thread类的子类对象，并调用该对象的 start()方法，启动该线程对象。让main线程和另一线程同时运行。 线程.jpx Ex8_1.java
第10章 多线程编程
10.4 线程的控制与调度
10.4.1 线程的生命周期
1) 创建状态 使用new运算符创建一个线程后，该线程仅仅是一个对象，系统 没有分配资源，称该线程处于创建状态(New Thread)。 2) 可运行状态 使用start()方法启动一个线程后，系统为该线程分配了除CPU外 的所需资源，使该线程处于可运行状态(Runnable)。
10.4 线程的控制与调度
10.4.1 线程的生命周期
Running yield
New Thread
start
Runnable
Not Runnable
The run method terminates Dead
yield(); sleep(); interrupter(); join();wait();
第10章 多线程编程
总结：
（1）在Java程序中创建多线程操作，必须继承Thread类或者实现Runnable接口。 无论是继承Thread类的子类，还是实现Runnable接口的类，都必须提供run( ) 方法， run( )方法中书写的内容就是将来线程要执行的内容。 用户创建的线程对象要执行run( )方法必须让其执行start( )方法。 线程对象.start(); 然后由线程调度管理器按一定规则自动调用run( )方法。 用继承Thread类的子类创建线程对象比较简单，只要： new 继承Thread类的子类( ); 实现Runnable接口的类创建线程对象比较复杂，必须： new Thread(new 实现Runnable接口的类( ));
第10章 多线程编程
总结：
1）创建一个继承Thread类的子类，这个子类必须重写父类Thread类中的run方 法，在run方法中写入需要在新线程中执行的语句段。 run方法中的内容实际就 是一个线程要执行的全部内容。简称线程体。 2）创建另一个类，该类中提供main方法。main方法运行时，称为main线程，在 main线程中创建Thread类的子类的对象，这样就产生一个新的线程对象。然后 调用新的线程对象的start方法，新的线程在线程调度管理器管理下将自动进入 run方法。在java虚拟机的线程调度管理器管理下，主线程和新的线程同时并行 运行，一直到各个线程运行结束为止，整个程序才结束。
第10章 多线程编程
10.2 Thread 类与Runnable接口
创建一个实现Runnable接口的类，这个类必须重写Runnable接口中的run方 法，在run方法中写入需要在新线程中执行的语句段。 run方法中的内容实际就 是另一个线程要执行的全部内容。简称线程体。 创建另一个类，该类中提供main方法。main方法中，创建实现Runnable接口 的类的对象。由于该对象并不是线程对象，所以必须调用系统提供的线程类 Thread的另一个构造方法： Thread(Runnable target) 来创建线程对象，然后再调用该对象的start()方法，启动该线程对象。新的线 程将自动进入run方法。在java虚拟机的线程调度管理器管理下，主线程和新的 线程同时运行，一直到各个线程运行结束为止，整个程序才结束。
第10章 多线程编程
10.4 线程的控制与调度
10.4.1 线程的生命周期
线程的状态表示线程正在进行的活动以及在此时间段内所能完成的 任务。线程有创建、可运行、运行中、阻塞和死亡五种状态。一个具 有生命的线程，总是处于这五种状态之一。 图10-5显示了这些状态与方法之间的关系。
第10章 多线程编程
3）新的线程对象的产生和启动必须在main线程中进行，只有main线程运行后， 才能运行其它新的线程对象。整个java程序运行结束必须是各个线程运行结束为 止。
第10章 多线程编程
10.2 Thread 类与Runnable接口
在Java程序中创建多线程操作，还可以通过实现Runnable接口的类来进行。 Runnable接口也是java多线程机制的一个重要部分，实际上它只有一个run()方法。 编写复杂程序时，相关的类可能已经继承了某个基类，而java不支持多继承，在 这种情况下，让相关的类实现Runnable接口，实现生成多线程程序。 下面java程序有两个类，其中是一个实现Runnable接口类，另一个类仅仅含有 main方法的类。在main方法中创建实现Runnable接口类的对象，该对象并不是 线程对象，但是可以调用系统提供的线程类Thread的另一个构造方法： Thread(Runnable target) 来创建线程对象，然后再调用该对象的start()方法，启动该线程对象。让main线 程和另一线程同时运行。 多线程程序： Ex8_2.java
进程p1 操作系统
局部内存
进程p2
共享内存 进程p3
局部内存
局部内存
进程p1
操作系统
进程p2
操作系统使用分时管理各个进程，按时 间片轮流执行每个进程。 Java的多线程就是在操作系统每次分时 给Java程序一个时间片的cpu时间内，在 线程管理器控制下，实现若干个可控制的 线程间切换。
进程p3： Java虚拟机 全局变量
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10.4 线程的控制与调度
10.4.2 线程调度与优先级
2．线程的优先级
线程的优先级用1～10表示，1表示优先级最低，默认值是5。每个 优先级对应一个Thread类的公用静态常量。如： public static final int NORM_PRIORITY=5 public static final int MIN_PRIORITY=1 public static final int MAX_PRIORITY=10
第10章 多线程编程
总结：
（2）线程常用的命令： static Thread currentThread()：返回当前正在运行的线程对象的引用 final void setName(String name)：改变线程名称，使之与参数name相同。 final String getName()：返回该线程的名称。 final void setPriority(int newPriority)：更改线程的优先级。 final int getPriority()：返回线程的优先级。
何谓多线程？ 一个java应用程序中有多段代码同时并发执行，其中的每一段正在 并发执行的代码，就是一个线程。 如果用户开发的应用程序含有多个线程，那么该应用程序执行时， 多个线程将同时并发执行，运行效果等同于多进程同时执行。不过， 多进程管理是在操作系统管理之下进行，而多线程是在java虚拟机的 线程调度管理器管理下进行。
创建一个继承Thread类的子类FactorialThread，这个子类必须重写父类 Thread类中的run方法，在run方法中写入需要在新线程对象执行的语句段。 run方法中的内容实际就是另一个线程要执行的全部内容。简称线程体。 main方法中的内容与新建的线程的run方法中的内容是两个并行运行的线程。 在java虚拟机的线程调度管理器管理下并行运行。一直到各个线程运行结束为 止，整个程序才结束。
第10章 多线程编程
10.1 线程的概念
10.1.2 进程与线程
一个java应用程序的一次执行对应于在Windows操作系统管理下 一个进程。每个进程至少有一个线程在工作。到目前为止，我们开发 的程序都是单线程程序。单线程程序运行时，既可以把它看成是进程， 也可以把它看成是线程。 Java语言允许一个应用程序含有多个线程。
第10章 多线程编程
10.4 线程的控制与调度
10.4.1 线程的生命周期
3) 运行中状态 Java运行系统通过调度选中一个Runnable的线程，使其占有CPU并转为 运行中状态(Running)。此时，系统真正执行线程的run()方法。 4) 阻塞状态 一个正在运行的线程因某种原因不能继续运行时，进入阻塞状态(Not Runnable)。 5) 死亡状态 线程结束后是死亡状态(Dead)。
第10章 多线程编程
10.1 线程的概念
10.1.1 程序与进程
这是因为， Windows操作系统在负责对CPU等资源进行分配和管 理，虽然CPU在某一时刻只能做一件事，但它的工作速度极快，在 Windows操作系统管理下，以非常小的的时间间隔交替执行多个程序， 宏观上给人已同时执行多个程序的感觉。 同学在网上聊天时都有这样的体会：假如你是一个快手，你可以同 时打开多个QQ窗口，与多个慢手聊天。对于每个慢手来说，快手仅仅 与自己聊天。 CPU的运算速度极快，相当于快手，在Windows操作系统管理下， 可以同时支持多个程序运行。（正在运行的多个程序相当于慢手）
第10章 多线程编程