java核心课件-第12章.ppt

第12章 线程,了解线程在其生命周期中状态的转换；会用两种方法熟练创建线程；能熟练运用同步,12.1 线程和进程,现代操作系统都支持多任务，主要有两种形式：基于线程和基于进程；从本质上说，进程就是独立运行的程序，有独立的指令序列，独立的数据空间和资源；线程则是依附于进程存在的独立的指令序列，一个进程中可以有多个线程。这些线程共享进程的数据和资源，线程有独立的生命周期；因为没有存储空间的交换，线程间的切换优于进程，因此尽量用多线程。Java中线程分为：用户线程和守护线程，特点如下：用户线程可以转换为守护线程，转换时机只有在新建态和终止态进行；守护线程运行于系统后台，一般是为用户线程服务，用户线程运行于系统前台，当所有的用户线程都终止时，JVM会杀死守护线程。,单线程实例,class SingleThread private String id;public SingleThread(String str)id=str;public void run()for(int i=0;i4;i+)for(int j=0;j100000000;j+);System.out.println(id+is running.);class Test public static void main(String args)SingleThread dog=new SingleThread(doggy);SingleThread cat=new SingleThread(kitty);dog.run();cat.run();,12.2 线程的状态及其生命周期,新建态：用new语句创建一个Thread对象时。该状态的线程不会立即被执行，但会分配系统资源；就绪态：当线程调用start方法后，CPU会为其分配相应的时间，这时线程就绪了；运行态：当线程内的代码块开始执行时，该线程便开始运行。一旦线程开始运行，它不必始终保持运行状态，因此很多书中把就绪态和运行态统称为可运行状态；阻塞/挂起态：有人调用该线程的sleep（）方法；该线程调用了wait方法；该线程试图锁定一个当前被另一个线程锁定了的对象；有人调用了该线程的suspend方法；终止状态：由于run方法的正常退出而自然死亡；没有抓取到的异常事件终止了run方法的执行，从而导致线程突然死亡；有人调用了该线程的stop方法。,12.3 线程的优先级,对新建的线程通常继承其父类的优先级。用户可以通过setPriority方法来修改系统自动设定的线程优先级。线程优先级的使用原则是与系统有着密切关系的，当JVM取决于主机平台的线程机制时，线程的调度完全受线程机制的支配。,12.4 线程的创建,Thread类：它是线程类的超类，它是一个线程有生命周期，继承它的类本身也是一个线程；Runnable接口：它只定义了线程的行为，由实现其run方法来实现，但它没有线程的生命周期，实现它的类本身不是一个线程；启动线程时，都应调用线程的start方法。,12.4.1 继承Thread类,覆盖其run方法，其余方法继承Thread的,class MultThread extends Thread private String id;public MultThread(String str)id=str;public void run()for(int i=0;i4;i+)for(int j=0;j100000000;j+);System.out.println(id+is running.);class Test public static void main(String args)MultThread dog=new MultThread(doggy);MultThread cat=new MultThread(kitty);dog.start();cat.start();,注意在上页的程序代码中，不能直接调用run方法，这样只是把run方法运行一遍而已，并没有激活线程。正确的方式是调用由Thread类继承而来的start方法，然后由这个方法在计划表(scheduler)中登录这个线程，最后这个线程开始运行时，run方法自然会被调用。不管是继承Thread创建线程，还是实现Runnable接口创建线程，都应该调用start方法启动线程；由结果可以看出，这两个线程是一起运行的。但哪一个字符串先出现则不一定，看谁抢到CPU的资源。,12.4.2 实现Runnable接口,class RunnableThread implements Runnable private String id;public RunnableThread(String str)id=str;public void run()for(int i=0;i4;i+)for(int j=0;j100000000;j+);System.out.println(id+is running.);class Test public static void main(String args)RunnableThread dog=new RunnableThread(doggy);RunnableThread cat=new RunnableThread(kitty);Thread t1=new Thread(dog);Thread t2=new Thread(cat);t1.start();t2.start();,当一个类已经继承了另一个类时，可通过实现Runnable接口创建线程；用实现Runnable接口创建线程时，可以使多个线程共享同一资源；用实现Runnable接口创建线程时，因为本类没有线程的生命周期，因此必须新建一个线程。,12.5 Thread类,class MultThread extends Thread private String id;public MultThread(String str)id=str;public void run()for(int i=0;i4;i+)try sleep(1000);catch(InterruptedException e)e.printStackTrace();System.out.println(id+is running.);class Test public static void main(String args)MultThread dog=new MultThread(doggy);MultThread cat=new MultThread(kitty);dog.start();cat.start();System.out.println(main()method finished);,sleep方法抛出了一个检查性异常，必须捕获或向上抛出,yield方法,class MultiThreadpublic static void main(String args)MyThread mt=new MyThread();mt.start();int index=0;while(true)if(index+=1000)break;System.out.println(main);class MyThread extends Thread public void run()while(true)System.out.println(MyThread);yield();,join方法可以使线程按顺序输出这和单线程的效果一样，一般不用,public static void main(String args)MultThread dog=new MultThread(doggy);MultThread cat=new MultThread(kitty);dog.start();trydog.join();catch(InterruptedException e)e.printStackTrace();cat.start();trycat.join();catch(InterruptedException e)e.printStackTrace();System.out.println(main()method finished);,通过多线程实现龟（Tortoise）兔（Rabbit）赛跑：赛程为1000米，兔子每100毫秒跑100米，乌龟每100毫秒跑10米，当兔子跑到900米时开始睡觉，乌龟跑到终点时，唤醒兔子。public class Tortoise implements Runnableprivate Thread r;public TortoiseB(Thread r)this.r=r;public void run()for(int i=0;i=1000;i+=10)(乌龟-+(i);tryThread.sleep(100);catch(Exception e)if(i=1000)try(Tortoise is Winner!);(Rubbit awake!);r.resume();catch(Exception e),public class Rubbit implements Runnablepublic void run()for(int i=0;i=1000;i+=100)(兔子-+(i);tryThread.sleep(100);catch(Exception e)if(i=900)(Rubbit begin to sleep!);tryThread.currentThread().suspend();catch(Exception e)(Rubbit is the Loser!);,public class Gamepublic static void main(Stringargs)Rubbit rubbit=new Rubbit();Thread r=new Thread(rubbit);Tortoise tortoise=new Tortoise(r);Thread t=new Thread(tortoise);r.start();t.start();(Ready-Go!);,12.7 线程的同步,多线程为它们共享统一资源提供了机会，当多个线程需要共享资源时，必须保证一个线程不会改变另一个线程使用的资源；同步的基本思想就是避免多个线程同时访问同一资源,class SellThread implements Runnable int tickets=100;public void run()while(true)if(tickets0)tryThread.sleep(10);catch(InterruptedException e)e.printStackTrace();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+sell tickets+tickets);tickets-;class TicketsSystem public static void main(String args)SellThread st=new SellThread();Thread t1=new Thread(st);Thread t2=new Thread(st);Thread t3=new Thread(st);Thread t4=new Thread(st);t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();,没有同步时的情况,同步方法：方法声明时加上synchronized关键字此时锁的是类的当前对象：this,class SellThread implements Runnable int tickets=100;public void run()while(true)sell();public synchronized void sell()if(tickets0)tryThread.sleep(10);catch(InterruptedException e)e.printStackTrace();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+sell tickets+tickets);tickets-;,同步块，锁某一对象语法：synchronized（对象）实现语句,class SellThread implements Runnable Object obj=new Object();int tickets=100;public void run()while(true)synchronized(obj)if(tickets0)tryThread.sleep(10);catch(InterruptedException e)e.printStackTrace();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+sell tickets+tickets);tickets-;,wait（）和notify（）,wait（）方法和notify（）方法都是Object类中的方法，用对象来调用；当调用某对象的wait（）方法时，当前线程进入该对象的等待队列中；当调用某对象的notify（）方法时，唤醒该对象等待队列中的某个线程。这两个方法的调用通常放在同步方法或同步块中,要求实现Runnable接口，编程实现测试打字速度的GUI界面的应用程序import java.awt.*;import.*;public class TextTest extends Frame implements Runnable,ActionListenerPanel p1,p2;Label testLabel,timeLabel,scoreLabel;TextArea ta;Button startButton;int i=10;public TextTest()p1=new Panel();p2=new Panel();p1.setLayout(new GridLayout(2,1);p2.setLayout(new GridLayout(2,1);testLabel=new Label(测字软件,Label.CENTER);timeLabel=new Label(剩余时间:+10+秒);scoreLabel=new Label(成绩：?字/分);startButton=new Button(开始);ta=new TextArea(30,50);ta.setEditable(false);,p1.add(testLabel);p1.add(timeLabel);p2.add(scoreLabel);p2.add(startButton);add(p1,BorderLayout.NORTH);add(ta);add(p2,BorderLayout.SOUTH);setTitle(测字软件);setSize(300,400);setVisible(true);startButton.addActionListener(this);addWindowListener(new WindowAdapter()public void windowClosing(WindowEvent e)System.exit(0););,public void actionPerformed(ActionEvent e)ta.setText();ta.setEditable(true);ta.requestFocus();Thread x=new Thread(TextTest.this);x.start();public void run()for(i=10;i0;i-)timeLabel.setText(剩余时间:+i+秒);startButton.removeActionListener(this);tryThread.sleep(1000);catch(InterruptedException e)e.printStackTrace();ta.setEditable(false);scoreLabel.setText(成绩：+ta.getText().length()*6+字/分);startButton.addActionListener(this);public static void main(String args)new TextTest();,