Java面向對象程序設計-課件 第8章 多線程

1Java多線程2概述線程的創(chuàng)建兩種方式線程的同步synchronizedwait()/notifyAll()/notify()線程的生命周期3概述進程(Process)程序(Program)的一次動態(tài)執(zhí)行過程,占用特定的地址空間在某種程度上相互隔離的、獨立運行的程序多任務(Multitasking)操作系統(tǒng)將CPU時間動態(tài)地劃分給每個進程，操作系統(tǒng)同時執(zhí)行多個進程，每個進程獨立運行進程的查看Windows系統(tǒng):Ctrl+Alt+DelUnix系統(tǒng):psortop4線程(Thread)線程是進程中一個“單一的連續(xù)控制流程”一個進程可擁有多個并行的線程一個進程中的線程共享相同的內存單元/內存地址空間可以訪問相同的變量和對象，而且它們從同一堆中分配對象通信、數(shù)據(jù)交換、同步操作輕量級進程(lightweightprocess)單線程程序多線程程序一個線程兩個線程6Java語言中的線程大多數(shù)現(xiàn)代的操作系統(tǒng)都支持線程Java是第一個在語言本身中顯性地包含線程的主流編程語言，它沒有把線程化看作是底層操作系統(tǒng)的工具每個Java程序都至少有一個線程—主線程當一個Java程序啟動時，JVM會創(chuàng)建主線程，并在該線程中調用程序的main()方法JVM還創(chuàng)建了其它線程，如垃圾收集(gc)7Java實現(xiàn)多線程的方法java.lang.Thread類java.lang.Runnable接口多線程的用途Client/Server設計中的服務器端,如每個用戶請求建立一個線程圖形用戶界面(GUI)的設計中提高事件響應的靈敏度從提高程序執(zhí)行效率的考慮利用多處理器系統(tǒng)執(zhí)行異步或后臺處理等8初探線程publicclassSimpleThreadextendsThread{publicSimpleThread(Stringstr){super(str);}publicvoidrun()

{

System.out.println(getName()+“線程開始!");for(inti=0;i<8;i++){System.out.println(i+""+getName());try{sleep((long)(Math.random()*1000));}catch(InterruptedExceptione){}}

System.out.println(getName()+"線程運行結束!");}}概述publicclassTwoThreadsDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){

newSimpleThread(“A").start();

newSimpleThread(“B").start();}}9線程創(chuàng)建的兩種方式繼承java.lang.Thread類,重寫run()方法實現(xiàn)java.lang.Runnable接口Runnable接口的唯一方法publicvoidrun()線程的創(chuàng)建10線程的創(chuàng)建publicclassTwoThreadsDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){

newSimpleThread1("Jamaica").start();

newSimpleThread1("Fiji").start();}}publicclassSimpleThread2

implementsRunnable{Stringname;publicSimpleThread2(Stringstr){name=str;}publicvoidrun(){for(inti=0;i<8;i++){System.out.println(i+""+name);Thread.sleep((long)(Math.random()*1000));}catch(InterruptedExceptione){}}System.out.println("DONE!"+name);}}publicclassSimpleThread1

extendsThread{publicSimpleThread1(Stringstr){super(str);}publicvoidrun(){for(inti=0;i<8;i++){System.out.println(i+""+getName());try{

sleep((long)(Math.random()*1000));}catch(InterruptedExceptione){}}System.out.println("DONE!"+getName());}}publicclassTwoThreadsDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){SimpleThread2a=newSimpleThread2("Jack");

Threadthread1=newThread(a); thread1.start(); SimpleThread2b=newSimpleThread2(“Tom");Threadthread2=newThread(b);thread2.start();}}11共享資源的訪問多個線程對同一資源進行操作(讀/寫)當多個線程訪問同一數(shù)據(jù)項（如靜態(tài)字段、可全局訪問對象的實例字段或共享集合）時，需要確保它們協(xié)調了對數(shù)據(jù)的訪問，這樣它們都可以看到數(shù)據(jù)的一致視圖，而且相互不會干擾另一方的更改synchronized關鍵詞wait()/notify()/notifyAll()方法線程的同步12線程的同步publicclassCubbyHole{

privateintcontents;publicintget(){returncontents;}publicvoidput(intvalue){contents=value;}}publicclassProducerextendsThread{privateCubbyHolecubbyhole;publicProducer(CubbyHolec){cubbyhole=c;}publicvoidrun(){for(inti=0;i<10;i++){cubbyhole.put(i);System.out.println(“生產(chǎn)了："+i);try{sleep((int)(Math.random()*100));}catch(InterruptedExceptione){}}}}publicclassConsumerextendsThread{privateCubbyHolecubbyhole;publicConsumer(CubbyHolec){cubbyhole=c;}publicvoidrun(){intvalue=0;for(inti=0;i<10;i++){value=cubbyhole.get();System.out.println(“消費了："+value);}}}publicclassProducerConsumerTest{publicstaticvoidmain(String[]args){CubbyHoleh=newCubbyHole();Producerp=newProducer(h);Consumerc=newConsumer(h);p.start();c.start();}}13給關鍵部分(CriticalSection)加鎖(lock)CubbyHole對象synchronized關鍵詞

thetwothreadsmustnotsimultaneouslyaccesstheCubbyHole.publicclassCubbyHole{privateintcontents;publicintget(){returncontents;}publicvoidput(intvalue){contents=value;}}publicclassCubbyHole{privateintcontents;publicsynchronizedintget(){returncontents;}publicsynchronizedvoidput(intvalue){contents=value;}}14線程的協(xié)調thetwothreadsmustdosomesimplecoordination.Producer通過某種方式告訴Consumer在CubbyHole中有值，而Consumer必須通過某種方式表示出CubbyHole中的值已被取走CubbyHole對象(CriticalSection)java.lang.Object類的方法wait()、notify()、notifyAll()15線程的同步publicclassCubbyHole{privateintcontents;publicintget(){returncontents;}publicvoidput(intvalue){contents=value;}}publicclassCubbyHole{privateintcontents;privatebooleanavailable=false;publicsynchronizedintget(){while(available==false){try{

wait();//打開鎖，等候Producer填值

}catch(InterruptedExceptione){}}available=false;notifyAll();returncontents;}publicsynchronizedvoidput(intvalue){while(available==true){try{

wait();//打開鎖，等候Consumer取值

}catch(InterruptedExceptione){}}contents=value;available=true;

notifyAll();}}java.lang.Objectpublicfinalvoidwait()throwsInterruptedExceptionpublicfinalvoidwait(longtimeout)throwsInterruptedExceptionpublicfinalvoidnotifyAll()//喚醒所有等待的線程publicfinalvoidnotify()//隨機喚醒一個等待的線程16線程的同步publicclassCubbyHole{privateintcontents;privatebooleanavailable=false;publicsynchronizedintget(){while(available==false){try{

wait();//打開鎖，等候Producer填值

}catch(InterruptedExceptione){}}available=false;notifyAll();returncontents;}publicsynchronizedvoidput(intvalue){while(available==true){try{

wait();//打開鎖，等候Consumer取值

}catch(InterruptedExceptione){}}contents=value;available=true;

notifyAll();}}線程consumerget()判斷當前是否存有值有沒有設置為空喚醒producer取值釋放鎖定等待新值線程producerput()判斷當前是否存有值有沒有釋放鎖定等待取值放值設置為有喚醒consumer17線程啟動newSimpleThread1("Jamaica").start();classSimpleThread1extendsThread{……}SimpleThread2a=newSimpleThread2("Jack");Threadthread=newThread