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多线程编程示提高应用程序性能的重要手段之一,java平台从刚开始就被设计为多线程环境,从语言级上支持多线程。在java语言中,提供了创建/启动/调度/同步等各种线程管理方法。多线程的最大目的是最大限度的利用cpu资源。当某一线程的处理不再需要占用cpu,而之和I/O、内存等资源打交道时,让需要占用cpu资源的其他线程有机会获得cpu资源。
要完全的掌握多线程编程,需要弄清进程和线程的区别。进程是个动态的过程,示程序的一次执行,进程用户表示程序在内存环境中执行的基本单元。(具体的 区别希望读者自己去分析)
1.创建线程,创建线程有两种方式 ,第一可以继承java.lang.Thread类,第二实现Runable接口。
继承Thread,用户可以通过继承Thread类,覆盖其run方法创建自己的线程类
class MyThread extends Thread{ public void run(){ for(int i = 0;i < 10;i++){ System.out.pritnln(i); } } }//定义一个简单的线程类MyThread,继承了Thread,并且覆盖了其run方法。
实现Runable接口,如果自定义的线程类还要继承其他类,这时候就不能采用上一种方法来创建了。由于java语言不支持类的多继承,却可以实现多个接口,所以这种情况就可以通过Runable接口的方式创建。
class MyThread implements Runable{ public void run(){ SYstem.out.println("hello"); } }
其实Thread类也是实现了Runable接口。
2.启动线程
继承Thread类方式线程的启动
继承Thread类方式的线程启动非常简单,只要创建线程类实例之后调用起start()方法。
ThreadClass ThreadInstace = new TreadClass();
ThreadInstance.start();
例子:
Class MyThread extends Thread{ publci void run(){ for(int i = 0;i<10;i++){ System.out.println(i); } } } public class Test{ public static void main(String[] args){ MyThread t = new MyThread(); t.start(); } }
实现Runable接口线程的启动,实现Runable接口创建的线程首先转换为Thread类,然后调用Thread类的start()方法启动线程。
例子:
class MyThread implements Runable{ publci void run(){ for(int i = 0 ; i < 10 ; i++){ System.out.println(i); } } } public class Test{ public static void main(String args[]){ MyThread mt = new MyThread(); Thread t = new Thread(mt); t.start(); } }
3.线程的生命周期
线程从创建到死亡具有一个完整的生命周期,在整个生命周期中处于各种状态,线程的状态表明线程当前可以进行的活动,一个生命周期内的线程主要包括创建、就绪、运行、阻塞、死亡状态
创建
线程使用new关键字实例化之后且在调用start之前,线程处于创建状态,处于创建状态的线程仅仅分配了内存空间,属于生命周期的初始状态
就绪
在线程调用了start方法之后即处于就绪状态,处于就绪状态的线程具有了除CPU之外运行所需要的所有资源,就绪状态线程排队等待cpu,由系统调度为其分配
运行
处于就绪状态的线程获得cpu之后即处于运行状态,处于运行状态的线程才开始正真执行线程run()方法的内容
阻塞
处于运行状态的线程如果因为某种原因不能继续执行,则进入阻塞状态。阻塞状态与就绪状态不同的是:就绪状态只是因为缺少cpu而不能执行,而阻塞状态是由于各种原因引起线程不能执行,不仅仅是缺少cpu,引起阻塞的原因解除之后,线程再次转换为就绪状态,等待分配cpu运行。
死亡
当线程执行完run()方法的内容或被强制终止时,线程处于死亡状态,线程的整个生命周期结束。
4.线程的调度
处于生命周期中的线程,通过调度实现各种状态间的转换。
线程的优先级
线程的优先级是指线程在被系统调度执行时的优先执行级别,在多线程程序中,往往示多个线程同时等待被调度执行,然而,每个线程的重要程度通常不一样,在同等条件下,有些重要线程需要优先执行,在java语言中,通过调用setPriority()方法为线程设置优先级,优先级用1-10的数字表示,数字越大,优先级越高。
例子:
class MyThread extends Thread{ public void run(){ for(int i = 0; i < 10 ; i++){ System.out.println(i); } } } publci class test{ public static void main(String args[]){ MyThread t1 = new MyThread(); MyThread t2 = new MyThread(); t1.setPriority(1); t2.setPriority(10); t1.start(); t2.start(); } }
线程休眠sleep()
对于正在执行的线程,可以调用sleep()方法使其放弃cpu进行休眠,此线程为阻塞状态。sleep()方法包含long型的参数,用于指定线程休眠的时间,单位微为毫秒。sleep()方法会抛出异常。
class MyThread extends Thread{ public void run(){ for(int i = 0 ; i < 9 ; i++){ System.out.println(i); try{ sleep(1000); } catch(InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } } } public class test{ public static void main(String args[]){ MyThread t= new MyThread(); t.start(); } }
线程让步yield()
对于着呢挂在执行的线程,可以调用yield方法使其重新排队,将cpu让给排在后面的线程,此线程转换为就绪状态。另外,yield()方法只让步给高优先级或同等优先级的线程,如果后面是低优先级线程,则继续执行此线程。yield()没有参数,也没有申明抛出任何异常。
实例:
class MyThread extends Thread{ public void run(){ for(int i =0 ; i < 10 ; i++){ System.out.println(i); } } } public class test(){ public static void main(String args[]){ MyThread t1= new MyThread(); MyThread t2= new MyThread(); t1.start(); t2.start(); } }
线程等待join()
对于正在执行的线程,可以调用join()方法等待其结束,然后才执行其他程序。join()方法有几种重载形式。
class MyThread extends Thread{ public void run(){ for(int i =0 ; i < 10 ; i++){ System.out.println(i); } } } public class test(){ public static void main(String args[]){ MyThread t1= new MyThread(); MyThread t2= new MyThread(); t1.start(); t1.join(); t2.start(); } }
4.线程同步
当多个线程操作同一个共享资源时,比如读写同一个变量,存在资源竞争的问题,为了解决此类问题,需要使用同步机制。在java语言中,利用synchronized关键字实现线程的同步。
多线程资源竞争的举例
class MyThread implements Runable{ private int count = 0; public void run(){ test(); } public void test(){ for(int i = 0;i< 10;i++){ count++; Thread.yield(); count--; System.out.println(count); } } } public class Test(){ public static void main(String args[]){ MyThread mt = new MyThread(); Thread t1 = new Thread(mt); Thread t2 = new THread(mt); t1.start(); t2.start(); } }
由于同时启动两个线程,变量count对这两个线程示共享的,在不同时刻,每个线程都可能在对变量count执行自加自减,为了解决这个问题,可以用关键字synchronized对代码快进行锁定,确保优先成开始执行时首先对其进行锁定,其他线程此时不能执行该段代码,直到当线程执行完解除锁定。如在上面的例子中,在test()方法在定义的时候加上;
private void synchronized test()
其他代码不变。
江苏南京 钟志远 904727147
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