JAVA多線程主題知識講座

JAVA多線程JAVA多線程主題知識講座第1頁線程的基本概念

線程的創(chuàng)建和啟動

線程的調度和優(yōu)先級線程的狀態(tài)控制

線程同步JAVASE基礎JAVA多線程主題知識講座第2頁線程基本概念線程是一個程序內部次序控制流。線程和進程區(qū)分每個進程都有獨立代碼和數據空間(進程上下文)，進程間切換會有較大開銷。線程能夠看成時輕量級進程，同一類線程共享代碼和數據空間，每個線程有獨立運行棧和程序計數器(PC)，線程切換開銷小。多進程:在操作系統(tǒng)中能同時運行多個任務(程序)多線程:在同一應用程序中有多個次序流同時執(zhí)行Java線程是經過java.lang.Thread類來實現。

VM開啟時會有一個由主方法（publicstaticvoidmain(){}）所定義線程。能夠經過創(chuàng)建Thread實例來創(chuàng)建新線程。每個線程都是經過某個特定Thread對象所對應方法run()來完成其操作，方法run()稱為線程體。經過調用Thead類start()方法來開啟一個線程。JAVA多線程主題知識講座第3頁線程創(chuàng)建和開啟可以有兩種方式創(chuàng)建新線程。第一種定義線程類實現Runnable接口ThreadmyThread＝newThead（target）//target為Runnable接口類型。Runnable中只有一個方法：publicvoidrun（）;用以定義線程運行體。使用Runnable接口可認為多個線程提供共享數據。在實現Runnable接口類run方法定義中可以使用Thread靜態(tài)方法：publicstaticThreadcurrentThread()獲取當前線程引用。第二種可以定義一個Thread子類并重寫其run方法如：classMyThreadextendsThead{publicvoidrun(){…}}然后生成該類對象： MyThreadmyThread＝newMyThead(…)使用那種好呢？JAVA多線程主題知識講座第4頁線程狀態(tài)轉換JAVA多線程主題知識講座第5頁方法功能isAlive()判斷線程是否還“活”著，即線程是否還未終止。getPriority()取得線程優(yōu)先級數值setPriority()設置線程優(yōu)先級數值Thread.sleep()將當前線程睡眠指定毫秒數join()調用某線程該方法，將當前線程與該線程“合并”，即等候該線程結束，再恢復當前線程運行。yield()讓出CPU，當前線程進入就緒隊列等候調度。wait()當前線程進入對象waitpool。notify()/notifyAll()喚醒對象waitpool中一個/全部等候線程。線程狀態(tài)轉換JAVA多線程主題知識講座第6頁sleep/join/yield方法sleep方法能夠調用Thread靜態(tài)方法：

publicstaticvoidsleep(longmillis)throwsInterruptedException

使得當前線程休眠（暫時停頓執(zhí)行millis毫秒）。因為是靜態(tài)方法，sleep能夠由類名直接調用：

Thread.sleep(…)join方法合并某個線程yield方法讓出CPU，給其它線程執(zhí)行機會JAVA多線程主題知識講座第7頁線程模式兩種線程模式：協(xié)作式:一個線程保留對處理器控制直到它自己決定放棄速度快、代價低用戶編程非常麻煩搶先式。系統(tǒng)能夠任意從線程中奪回對CPU控制權，再把控制權分給其它線程。兩次切換之間時間間隔就叫做時間片

效率不如協(xié)作式高，OS關鍵必須負責管理線程簡化編程，而且使程序愈加可靠多數線程調度是搶先式。JAVA多線程主題知識講座第8頁線程優(yōu)先級別Java提供一個線程調度器來監(jiān)控程序中開啟后進入就緒狀態(tài)全部線程。線程調度器按照線程優(yōu)先級決定應調度哪個線程來執(zhí)行。線程優(yōu)先級用數字表示，范圍從1到10，一個線程缺省優(yōu)先級是5。

Thread.MIN_PRIORITY=1 Thread.MAX_PRIORITY=10 Thread.NORM_PRIORITY=5

使用下述線方法取得或設置線程對象優(yōu)先級。

intgetPriority(); voidsetPriority(intnewPriority);不一樣平臺上優(yōu)先級Solaris：相同優(yōu)先級線程不能相互搶占對方cpu時間。windows：能夠搶占相同甚至更高優(yōu)先級線程cpu時間JAVA多線程主題知識講座第9頁臨界資源問題(1)兩個線程A和B在同時操縱Stack類同一個實例(堆棧)，A正在往堆棧里push一個數據，B則要從堆棧中pop一個數據。classStack{ intidx=0; char[]data=newchar[6]; publicvoidpush(charc){ data[idx]=c; idx++; } publiccharpop(){ idx--; returndata[idx]; }}JAVA多線程主題知識講座第10頁臨界資源問題(2)1. 操作之前data=|a|b|||||idx=22. A執(zhí)行push中第一個語句，將c推入堆棧；

data=|a|b|c||||idx=23. A還未執(zhí)行idx++語句，A執(zhí)行被B中止，B執(zhí)行pop方法，返回c：

data=|a|b|c||||idx=14. A繼續(xù)執(zhí)行push第二個語句：

data=|a|b|c||||idx=2

最終結果相當于c沒有入棧, 產生這種問題原因在于對共享數據訪問操作不完整性。JAVA多線程主題知識講座第11頁線程同時

publicclassTestimplementsRunnable{Timertimer=newTimer();publicstaticvoidmain(String[]args){Testtest=newTest();Threadt1=newThread(test);Threadt2=newThread(test);t1.setName("t1");t2.setName("t2");t1.start();t2.start();}publicvoidrun(){timer.add(Thread.currentThread().getName());}}classTimer{privatestaticintnum=0;publicvoidadd(Stringname){num++;try{Thread.sleep(1);}catch(InterruptedExceptione){}System.out.println(name+",你是第"+num+"個使用timer線程");}}JAVA多線程主題知識講座第12頁Synchronized總結不論synchronized關鍵字加在方法上還是對象上，它取得鎖都是鎖在了對象上，而不是把一段代碼或函數看成鎖――而且同時方法很可能還會被其它線程對象訪問。每個對象只有一個鎖（lock）與之相關聯(lián)。實現同時是要很大系統(tǒng)開銷作為代價，甚至可能造成死鎖，所以盡可能防止無謂同時控制。搞清楚synchronized鎖定是哪個對象，就能幫助我們設計更安全多線程程序。還有一些技巧能夠讓我們對共享資源同時訪問愈加安全：定義privateinstance變量+它get方法，而不要定義public/protectedinstance變量。假如將變量定義為public，對象在外界能夠繞過同時方法控制而直接取得它，并改動它。假如instance變量是一個對象，如數組或ArrayList什么，那上述方法依然不安全，因為當外界對象經過get方法拿到這個instance對象引用后，又將其指向另一個對象，那么這個private變量也就變了，豈不是很危險。這個時候就需要將get方法也加上synchronized同時，而且，只返回這個private對象clone()――這么，調用端得到就是對象副本引用了。JAVA多線程主題知識講座第13頁線程同時在Java語言中，引入了對象互斥鎖概念，確保共享數據操作完整性。每個對象都對應于一個可稱為“互斥鎖”標識，這個標識確保在任一時刻，只能有一個線程訪問該對象。關鍵字synchronized來與對象互斥鎖聯(lián)絡。當某個對象synchronized修飾時，表明該對象在任一時刻只能由一個線程訪問。………synchronized(this){num++;try{Thread.sleep(1);}catch(InterruptedExceptione){}System.out.println(name+",你是第"+num+"個使用timer線程");}………

synchronized使用方法：

synchronized還能夠放在方法申明中，表示整個方法為同時方法，比如：synchronizedpublicvoidadd(Stringname){…}JAVA多線程主題知識講座第14頁面試：Waitsleep區(qū)分起源不一樣Sleep是Thread提供方法Wait繼承自Object代碼位置不一樣Wait需要寫在Synchronize