Java多线程编程技术论文

Java多线程编程技术论文

摘要：在编程领域，Java多线程编程技术具有极大的应用价值和潜力，将会发展成为一种主流的编程技术，所以，对其进行研究并予以掌握具有相当积极的现实意义。

基于开发性能考虑，多线程明显优于单线程，同时多线程技术的应用需要借助操作系统予以实现[1]。Java语言为多任务并发执行提供了可能，为多线程及其运行环境营造了有利的软件环境。

1 多线程概述

对于计算机而言，其执行的程序又被称作“进程”，每个进程不仅对应一块相对独立的内存空间，同时还对应一组系统资源。就本质而言，所谓进程其实就是程序执行的整个过程。线程是进程的一个组成部分，即某个单一顺序的控制流。多线程技术的应用能够提高开发程序的应用性能，同时也不可避免地提高了程序内部的复杂程度。

2 Java实现多线程的方法

对于Java多线程编程而言，其程序设计方法主要包括两种，一种是继承Thread类，另一种是实现Runnable接口。下文将予以具体介绍。

2.1 继承Thread类

应用该种设计方法时，将线程体设置在run（）方法中，具体操作是，创建一个Thread类的对象，然后借助该对象的start（）方法以实现消息发送的目的，最终启动线程。应用该方法对多线程进行定义，不仅方便，而且简单，相对容易实现。

2.2 实现Runnable接口

先定义，然后并发执行对象，从而实现Runnable接口，接下来在该对象的帮助下创建所需的线程对象[3]。

通过创建便可实现Runnable接口的对象实例，同时还可以将其用作创建Thread类实例的相关参数。Java语言原本仅能实现单继承，而借助上述方法定义的多线程对象除了可以实现单继承外，还能够继承其他的类，如此一来，便通过间接途径具备了多继承性的功能。

3 线程的交互

1）不同线程执行着各自任务，若任务相互间存在某种内在联系，则须编写相应程序以实现交互的目的。Java的object类基于此向人们提供了3种方法：①wait（）；②notify（）；③notifyAll（）。当线程执行某对象的wait（）方法时，便会提供基于该对象的标记锁，并将之纳入以该对象为标记的等待池中；一个线程执行该对象的notify（）方法，然后基于随机原则从等待池中选调一个线程，并将之归入锁池之中；一个线程执行notifyAll（）方法[2]，能够将该对象对应的那些处于等待状态的线程经由等待池进入锁池。通常情况下，上述三种方法的调用均需被放置在同步代码块中，对Java线程的整个“生命过程”进行总结，归纳出如下状态：1）新建状态。创建线程类子类实例之后，予以初始化，那么这一对象便进入到了新建状态，该情况下，存在与之对应的存储空间以及一系列进程资源；2）就绪状态。前一状态线程被置于就绪状态，具体而言就是，进入就绪队列，静候CPU时间片的到来。该情况下，已经基本具备了运行所需

的诸多条件，至于什么时候真正执行，则由两点决定，一个是线程优先级，另外一个是就绪队列所处状态；3）挂起状态。受相关原因影响，运行中的线程自动退出CPU以暂停本身任务的执行，即进入到所谓的挂起状态。当相关原因被有效解决后，方可重新回归到运行状态；4）终止状态。一个线程走完了所有程序，或者被强制结束，便会进入到终止状态。该状态下的线程无法被恢复和重新执行。

4 线程的同步

对于同一进程而言，其涉及的多个线程共同拥有一片存储空间。这种方式虽然较为便利，也留下了访问冲突这一严重隐患。Java语言针对该问题设计了相应的处理机制，从而理想地避开某个数据对象在同一时间点被多个线程访问的弊端。该套机制就是synchronized 关键字，共涉及两种用法，一个是synchronized方法，另一个是synchronized块[3]。

以synchronized方法为例。应用该方法可实现对对类成员变量访问的有效控制。每个类实例均有一个与之对应的一把锁，因而任何一个synchronized方法均须获得这个“锁”，才能继续执行，如果所属线程处于阻塞状态，那么方法执行过程中便会独占该锁，直至由此方法返回时方可完成锁的释放，之后处于被阻塞状态的线程才能获得该锁，并再次执行。该机制的应用，使得同一时刻所涉及的各个类实例，其全部声明为synchronized的成员函数中最多允许一个被执行，如此一来，有效防止了类成员变量访问冲突这一矛盾。在Java 中，除类实例之外，每一个类也全都对应着一把锁，所以，可以将类

的静态成员函数进行synchronized声明，从而实现对对类的静态成员变量访问的有效控制。

Synchronized方法也存在一定的不足：如果将某个大的方法进行synchronized声明处理，那么将会严重制约运行效率，较为典型的案例有，将线程类的方法run（）声明为synchronized，由于它在线程所有运行环节中一直处于运行状态，所以，造成其对本类任何synchronized方法所施加的调用命令均不执行。

5 结语

大量运用实践表明，在编程领域，Java多线程编程技术具有极大的应用价值和潜力，将会发展成为一种主流的编程技术，所以，对其进行研究并予以掌握具有相当积极的现实意义。

参考文献

[1]吴金秀.Java多线程编程技术的研究[J].网络与信息，2009，05：40.

[2]谢进军.Java多线程技术在考试系统中的应用[J].电子制作，2013，15：76.

[3]耿金秀.Java多线程技术在网络通信系统中的实际运用思路研究[J].电子技术与软件工程，2013，24：65.