26Java線程(下)

1、Java線程（下） 線程的join()方法 多線程編程 多線程共享數(shù)據(jù) 線程之間的通信線程的join方法 Thread API 包含了等待另一個(gè)線程完成的方法：join() 方法。當(dāng)調(diào)用 Thread.join() 時(shí)，調(diào)用線程將阻塞，直到被join方法加入的目標(biāo)線程完成為止。 Thread.join() 通常由使用線程的程序調(diào)用，以將大問題劃分成許多小問題，每個(gè)小問題分配一個(gè)線程。當(dāng)所有的小問題都得到處理后，再調(diào)用主線程來進(jìn)一步操作。join方法例子（示例12-6）JoinThread r = new JoinThread();Thread t = new Thread(r);t.start

2、();try t.join(); catch(InterruptedException e)多線程 多線程編程 多個(gè)線程來自同一個(gè)Runnable實(shí)例 多個(gè)線程使用同樣的數(shù)據(jù)和代碼 例子： Thread t1 = new Thread(object1); Thread t2 = new Thread(object1); 多線程例子（示例12-7） RunningObject ro = new RunningObject();Thread t1 = new Thread(ro,1st);Thread t2 = new Thread(ro,2nd);t1.start();t2.start(); 多

3、線程共享數(shù)據(jù)時(shí)的問題 經(jīng)典的銀行取款問題 有一個(gè)銀行賬戶，還有余額1100元，現(xiàn)在A通過銀行卡從中取1000元，而同時(shí)另外一個(gè)人B通過存折也從這個(gè)賬戶中取1000元。取錢之前，要首先進(jìn)行判斷：如果賬戶中的余額大于要取的金額，則可以執(zhí)行取款操作，否則，將拒絕取款。 我們假定有兩個(gè)線程來分別從銀行卡和存折進(jìn)行取款操作，當(dāng)A線程執(zhí)行完判斷語句后，獲得了當(dāng)前賬戶中的余額數(shù)（1000元），因?yàn)橛囝~大于取款金額，所以準(zhǔn)備執(zhí)行取錢操作（從賬戶中減去1000元），但此時(shí)它被線程B打斷，然后，線程B根據(jù)余額，從中取出1000元，然后，將賬戶里面的余額減去1000元，然后，返回執(zhí)行線程A的動(dòng)作，這個(gè)線程將從上次中

4、斷的地方開始執(zhí)行：也就是說，它將不再判斷賬戶中的余額，而是直接將上次中斷之前獲得的余額減去1000。此時(shí)，經(jīng)過兩次的取款操作，賬戶中的余額為100元，從賬面上來看，銀行支出了1000元，但實(shí)際上，銀行支出了2000元。共享數(shù)據(jù)出錯(cuò)例子 堆棧是這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：它是一個(gè)用于存放數(shù)據(jù)的隊(duì)列，最先進(jìn)入的元素最后一個(gè)被釋放（后進(jìn)先出）。用 push() 方法可以把一個(gè)元素添加到堆棧頂（稱為壓棧），用不指定索引的 pop() 方法可以把一個(gè)元素從堆棧頂釋放出來（稱為出?；驈棗＃┏鰲簵９蚕頂?shù)據(jù)出錯(cuò)例子（con.） 以一個(gè)數(shù)組來模擬堆棧（Stack）的操作：一個(gè)方法向堆棧里壓（push in）數(shù)據(jù)，一個(gè)方法

5、向外彈出（pop out）數(shù)據(jù)，下面是一個(gè)用int類型的數(shù)組來模擬的堆棧：public interface StackInterfacepublic void push(int n);public int pop();共享數(shù)據(jù)出錯(cuò)例子（示例12-8）public class UnsafeStack implements StackInterface private int top = 0; private int values = new int10; public void push(int n) valuestop = n;/1 System.out.println(壓入數(shù)字+n+步驟1完

6、成); top+;/2 System.out.println(壓入數(shù)字完成); public int pop() System.out.print(彈出); top-;/3 int test = valuestop,top;/4 return test; 共享數(shù)據(jù)出錯(cuò)例子（con.）public class TestUnsafeStackpublic static void main(String args)UnsafeStack s = new UnsafeStack();s.push(1);/5s.push(2);/6PushThread r1 = new PushThread(s);Po

7、pThread r2 = new PopThread(s);Thread t1 = new Thread(r1);Thread t2 = new Thread(r2);t1.start(); /7t2.start(); /8共享數(shù)據(jù)出錯(cuò)例子（con.） 語句5：1 /top=1 語句6：12 /top=2 語句7：啟動(dòng)壓棧（push）線程t1 語句8：啟動(dòng)出棧（pop）線程t2 語句1：1215 /top=2 語句2：1215 /top=3 語句3：1215 /top=2 語句4：12 /top=2共享數(shù)據(jù)出錯(cuò)例子（con.） 語句5：1 /top=1 語句6：12 /top=2 語句7：啟動(dòng)

8、壓棧（push）線程t1 語句8：啟動(dòng)出棧（pop）線程t2 語句1：1215 /top=2 語句3：1215 /top=1 語句4：115 /top=1 語句2：115 /top=2互斥鎖 在Java語言中，引入了對(duì)象互斥鎖（mutual exclusive lock，也簡稱為對(duì)象鎖）的概念，來保證共享數(shù)據(jù)操作的完整性： 每個(gè)對(duì)象都對(duì)應(yīng)于一個(gè)可稱為“互斥鎖”的標(biāo)記，這個(gè)標(biāo)記用來保證在任一時(shí)刻，只能有一個(gè)線程訪問該對(duì)象。 關(guān)鍵字synchronized 來與對(duì)象的互斥鎖聯(lián)系。當(dāng)某個(gè)對(duì)象用synchronized修飾時(shí)，表明該對(duì)象在任一時(shí)刻只能由一個(gè)線程訪問。關(guān)鍵字synchronized 在J

9、ava中的兩種使用synchronized的方式： 放在方法前面，這樣，調(diào)用該方法的線程均將獲得對(duì)象的鎖。 放在代碼塊前面，它也有兩種形式： synchronized (this) 或synchronized ：代碼塊中的代碼將獲得當(dāng)前對(duì)象引用的鎖 synchronized(otherObj) ：代碼塊中的代碼將獲得指定對(duì)象引用的鎖釋放鎖 如果一個(gè)線程一直占用一個(gè)對(duì)象的鎖，則其他的線程將永遠(yuǎn)無法訪問該對(duì)象，因此，需要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，將對(duì)象鎖歸還。 當(dāng)線程執(zhí)行到synchronized()塊結(jié)束時(shí)，釋放對(duì)象鎖。 當(dāng)在synchronized()塊中遇到break, return或拋出excepti

10、on，則自動(dòng)釋放對(duì)象鎖。 當(dāng)一個(gè)線程調(diào)用wait()方法時(shí)，它放棄擁有的對(duì)象鎖并進(jìn)入等待隊(duì)列。synchronized例子（示例12-8） public void push(int n) synchronized(this) valuestop = n; System.out.println(壓入數(shù)字+n+步驟1完成); top+; System.out.println(壓入數(shù)字完成); public int pop() synchronized(this) System.out.print(彈出); top-; int test = valuestop,top; return test; 死

11、鎖 是指兩個(gè)線程，都相互等待對(duì)方釋放lock 是不可測知或避開的 應(yīng)采取措施避免死鎖的出現(xiàn)對(duì)象的wait()、notify()和notifyAll()方法 Object 類定義了 wait()、notify() 和 notifyAll() 方法?？梢宰尵€程相互通知事件的發(fā)生。要執(zhí)行這些方法，必須擁有相關(guān)對(duì)象的鎖。 wait() 會(huì)讓調(diào)用線程休眠，直到用 Terrupt() 中斷它、過了指定的時(shí)間、或者另一個(gè)線程用 notify() 或 notifyAll() 喚醒它。 當(dāng)對(duì)某個(gè)對(duì)象調(diào)用 notify() 時(shí)，如果有任何線程正在通過 wait() 等待該對(duì)象，那么就會(huì)喚醒其中一

12、個(gè)線程。當(dāng)對(duì)某個(gè)對(duì)象調(diào)用 notifyAll() 時(shí)，會(huì)喚醒所有正在等待該對(duì)象的線程。實(shí)現(xiàn)了線程通信的堆棧類（示例12-9） public void push(int n) synchronized(this) while(dataAvailable) /1 try wait(); catch(InterruptedException e) /忽略 /2 valuestop = n; System.out.println(壓入數(shù)字+n+步驟1完成); top+; dataAvailable = true; notifyAll(); System.out.println(壓入數(shù)字完成); 實(shí)現(xiàn)了

13、線程間通信的堆棧類（con.） public int pop() synchronized(this) while(!dataAvailable) /3 try wait(); catch(InterruptedException e) /忽略 /4 System.out.print(彈出); top-; int test = valuestop,top; dataAvailable = false; notifyAll(); return test; 避免無謂的同步方法 因?yàn)橥綍?huì)降低程序的執(zhí)行效率，所以應(yīng)該避免無謂的同步 通過所謂的Fine-Grained鎖的機(jī)制，可以避免這種情況多線程編

14、程一般規(guī)則 如果兩個(gè)或兩個(gè)以上的線程都修改一個(gè)對(duì)象，那么把執(zhí)行修改的方法定義為被同步的，如果對(duì)象更新影響到只讀方法，那么只讀方法也要定義成同步的。 不要濫用同步。如果在一個(gè)對(duì)象內(nèi)的不同的方法訪問的不是同一個(gè)數(shù)據(jù)，就不要將方法設(shè)置為synchronized的。 如果一個(gè)線程必須等待一個(gè)對(duì)象狀態(tài)發(fā)生變化，那么他應(yīng)該在對(duì)象內(nèi)部等待，而不是在外部。他可以通過調(diào)用一個(gè)被同步的方法，并讓這個(gè)方法調(diào)用wait()。 每當(dāng)一個(gè)方法返回某個(gè)對(duì)象的鎖時(shí)，它應(yīng)當(dāng)調(diào)用notifyAll()來讓等待隊(duì)列中的其他線程有機(jī)會(huì)執(zhí)行。 記住wait()和notify()/notifyAll()是Object類方法，而不是Thread類的方法。仔細(xì)查看每次調(diào)用wait()方法，都有相應(yīng)的notify()/notifyAll()方法，且它們均作用于同一個(gè)對(duì)象。多線程編程一般規(guī)則