java多线程编程.pdf

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1、第 11 章 多线程编程 和其他多数计算机语言不同，Java内置支持多线程编程（multithreaded programming。多线程程序包含两条或两条以上并发运行的部分。程序中每个这样的部分都叫一个线程（thread），每个线程都有独立的执行路径。因此，多线程是多任务处理的一种特殊形式。你一定知道多任务处理，因为它实际上被所有的现代操作系统所支持。然而，多任务处理有两种截然不同的类型：基于进程的和基于线程的。认识两者的不同是十分重要的。对很多读者，基于进程的多任务处理是更熟悉的形式。进程(process)本质上是一个执行的程序。因此，基于进程(process-based)的多任务处理的特

2、点是允许你的计算机同时运行两个或更多的程序。举例来说，基于进程的多任务处理使你在运用文本编辑器的时候可以同时运行Java编译器。在基于进程的多任务处理中，程序是调度程序所分派的最小代码单位。在基于线程(thread-based)的多任务处理环境中，线程是最小的执行单位。这意味着一个程序可以同时执行两个或者多个任务的功能。例如，一个文本编辑器可以在打印的同时格式化文本。所以，多进程程序处理“大图片”，而多线程程序处理细节问题。多线程程序比多进程程序需要更少的管理费用。进程是重量级的任务，需要分配它们自己独立的地址空间。进程间通信是昂贵和受限的。进程间的转换也是很需要花费的。另一方面，线程是轻量级

3、的选手。它们共享相同的地址空间并且共同分享同一个进程。线程间通信是便宜的，线程间的转换也是低成本的。当Java程序使用多进程任务处理环境时，多进程程序不受Java的控制，而多线程则受Java控制。多线程帮助你写出CPU最大利用率的高效程序，因为空闲时间保持最低。这对Java运行的交互式的网络互连环境是至关重要的，因为空闲时间是公共的。举个例子来说，网络的数据传输速率远低于计算机处理能力，本地文件系统资源的读写速度远低于CPU的处理能力，当然，用户输入也比计算机慢很多。在传统的单线程环境中，你的程序必须等待每一个这样的任务完成以后才能执行下一步尽管CPU有很多空闲时间。多线程使你能够获得并充分利

4、用这些空闲时间。如果你在Windows 98 或Windows 2000这样的操作系统下有编程经验，那么你已经熟悉了多线程。然而，Java管理线程使多线程处理尤其方便，因为很多细节对你来说是易于处理的。11.1 Java线程模型 Java运行系统在很多方面依赖于线程，所有的类库设计都考虑到多线程。实际上，Java使用线程来使整个环境异步。这有利于通过防止CPU循环的浪费来减少无效部分。为更好的理解多线程环境的优势可以将它与它的对照物相比较。单线程系统的处理途径是使用一种叫作轮询的事件循环方法。在该模型中，单线程控制在一无限循环中运行，第 1 部分 Java 语言 192 轮询一个事件序列来决定

5、下一步做什么。一旦轮询装置返回信号表明，已准备好读取网络文件，事件循环调度控制管理到适当的事件处理程序。直到事件处理程序返回，系统中没有其他事件发生。这就浪费了CPU时间。这导致了程序的一部分独占了系统，阻止了其他事件的执行。总的来说，单线程环境，当一个线程因为等待资源时阻塞（block，挂起执行），整个程序停止运行。Java多线程的优点在于取消了主循环/轮询机制。一个线程可以暂停而不影响程序的其他部分。例如，当一个线程从网络读取数据或等待用户输入时产生的空闲时间可以被利用到其他地方。多线程允许活的循环在每一帧间隙中沉睡一秒而不暂停整个系统。在Java程序中出现线程阻塞，仅有一个线程暂停，其他

6、线程继续运行。线程存在于好几种状态。线程可以正在运行（running）。只要获得CPU时间它就可以运行。运行的线程可以被挂起（suspend），并临时中断它的执行。一个挂起的线程可以被恢复（resume，允许它从停止的地方继续运行。一个线程可以在等待资源时被阻塞（block）。在任何时候，线程可以终止（terminate），这立即中断了它的运行。一旦终止，线程不能被恢复。11.1.1 线程优先级 Java给每个线程安排优先级以决定与其他线程比较时该如何对待该线程。线程优先级是详细说明线程间优先关系的整数。作为绝对值，优先级是毫无意义的；当只有一个线程时，优先级高的线程并不比优先权低的线程运行的

7、快。相反，线程的优先级是用来决定何时从一个运行的线程切换到另一个。这叫“上下文转换”(context switch)。决定上下文转换发生的规则很简单：线程可以自动放弃控制。在I/O未决定的情况下，睡眠或阻塞由明确的让步来完成。在这种假定下，所有其他的线程被检测，准备运行的最高优先级线程被授予CPU。线程可以被高优先级的线程抢占。在这种情况下，低优先级线程不主动放弃，处理器只是被先占无论它正在干什么处理器被高优先级的线程占据。基本上，一旦高优先级线程要运行，它就执行。这叫做有优先权的多任务处理。当两个相同优先级的线程竞争CPU周期时，情形有一点复杂。对于Windows98这样的操作系统，等优先级

8、的线程是在循环模式下自动划分时间的。对于其他操作系统，例如Solaris 2.x，等优先级线程相对于它们的对等体自动放弃。如果不这样，其他的线程就不会运行。警告：不同的操作系统下等优先级线程的上下文转换可能会产生错误。11.1.2 同步性 因为多线程在你的程序中引入了一个异步行为，所以在你需要的时候必须有加强同步性的方法。举例来说，如果你希望两个线程相互通信并共享一个复杂的数据结构，例如链表序列，你需要某些方法来确保它们没有相互冲突。也就是说，你必须防止一个线程写入数据而另一个线程正在读取链表中的数据。为此目的，Java在进程间同步性的老模式基础 第 11 章 多线程编程 193 上实行了另一

9、种方法：管程（monitor）。管程是一种由C.A.R.Hoare首先定义的控制机制。你可以把管程想象成一个仅控制一个线程的小盒子。一旦线程进入管程，所有线程必须等待直到该线程退出了管程。用这种方法，管程可以用来防止共享的资源被多个线程操纵。很多多线程系统把管程作为程序必须明确的引用和操作的对象。Java提供一个清晰的解决方案。没有“Monitor”类；相反，每个对象都拥有自己的隐式管程，当对象的同步方法被调用时管程自动载入。一旦一个线程包含在一个同步方法中，没有其他线程可以调用相同对象的同步方法。这就使你可以编写非常清晰和简洁的多线程代码，因为同步支持是语言内置的。11.1.3 消息传递 在

10、你把程序分成若干线程后，你就要定义各线程之间的联系。用大多数其他语言规划时，你必须依赖于操作系统来确立线程间通信。这样当然增加花费。然而，Java提供了多线程间谈话清洁的、低成本的途径通过调用所有对象都有的预先确定的方法。Java的消息传递系统允许一个线程进入一个对象的一个同步方法，然后在那里等待，直到其他线程明确通知它出来。11.1.4 Thread 类和Runnable 接口 Java的多线程系统建立于Thread类，它的方法，它的共伴接口Runnable基础上。Thread类封装了线程的执行。既然你不能直接引用运行着的线程的状态，你要通过它的代理处理它，于是Thread 实例产生了。为创

11、建一个新的线程，你的程序必须扩展Thread 或实现Runnable接口。Thread类定义了好几种方法来帮助管理线程。本章用到的方法如表11-1所示：表 11-1 管理线程的方法 方法 意义 getName 获得线程名称 getPriority 获得线程优先级 jsAlive 判定线程是否仍在运行 join 等待一个线程终止 run 线程的入口点.sleep 在一段时间内挂起线程 start 通过调用运行方法来启动线程 到目前为止，本书所应用的例子都是用单线程的。本章剩余部分解释如何用Thread 和Runnable 来创建、管理线程。让我们从所有Java程序都有的线程：主线程开始。11.2

12、 主 线 程 当Java程序启动时，一个线程立刻运行，该线程通常叫做程序的主线程（main thread），第 1 部分 Java 语言 194 因为它是程序开始时就执行的。主线程的重要性体现在两方面：它是产生其他子线程的线程 通常它必须最后完成执行，因为它执行各种关闭动作。尽管主线程在程序启动时自动创建，但它可以由一个Thread对象控制。为此，你必须调用方法currentThread()获得它的一个引用，currentThread()是Thread类的公有的静态成员。它的通常形式如下：static Thread currentThread()该方法返回一个调用它的线程的引用。一旦你获得主线

13、程的引用，你就可以像控制其他线程那样控制主线程。让我们从复习下面例题开始：/Controlling the main Thread.class CurrentThreadDemo public static void main(String args)Thread t=Thread.currentThread();System.out.println(Current thread:+t);/change the name of the thread t.setName(My Thread);System.out.println(After name change:+t);try for(int

14、 n=5;n 0;n-)System.out.println(n);Thread.sleep(1000);catch(InterruptedException e)System.out.println(Main thread interrupted);在本程序中，当前线程（自然是主线程）的引用通过调用currentThread()获得，该引用保存在局部变量t中。然后，程序显示了线程的信息。接着程序调用setName()改变线程的内部名称。线程信息又被显示。然后，一个循环数从5开始递减，每数一次暂停一秒。暂停是由sleep()方法来完成的。Sleep()语句明确规定延迟时间是1毫秒。注意循环外的

15、try/catch块。Thread类的sleep()方法可能引发一个InterruptedException异常。这种情形会在其他线程想要打搅沉睡线程时发生。本例只是打印了它是否被打断的消息。在实际的程序中，你必须灵活处理此类问题。下面是本程序的输出：Current thread:Threadmain,5,main After name change:ThreadMy Thread,5,main 5 4 3 第 11 章 多线程编程 195 2 1 注意t作为语句println()中参数运用时输出的产生。该显示顺序：线程名称，优先级以及组的名称。默认情况下，主线程的名称是main。它的优先级是

16、5，这也是默认值，main也是所属线程组的名称。一个线程组（thread group）是一种将线程作为一个整体集合的状态控制的数据结构。这个过程由专有的运行时环境来处理，在此就不赘述了。线程名改变后，t又被输出。这次，显示了新的线程名。让我们更仔细的研究程序中Thread类定义的方法。sleep()方法按照毫秒级的时间指示使线程从被调用到挂起。它的通常形式如下：static void sleep(long milliseconds)throws InterruptedException 挂起的时间被明确定义为毫秒。该方法可能引发InterruptedException异常。sleep()方法还

17、有第二种形式，显示如下，该方法允许你指定时间是以毫秒还是以纳秒为周期。static void sleep(long milliseconds,int nanoseconds)throws InterruptedException 第二种形式仅当允许以纳秒为时间周期时可用。如上述程序所示，你可以用setName()设置线程名称，用getName()来获得线程名称（该过程在程序中没有体现）。这些方法都是Thread 类的成员，声明如下：final void setName(String threadName)final String getName()这里，threadName 特指线程名称。11

18、.3 创 建 线 程 大多数情况，通过实例化一个Thread对象来创建一个线程。Java定义了两种方式：实现Runnable 接口。可以继承Thread类。下面的两小节依次介绍了每一种方式。11.3.1 实现Runnable接口 创建线程的最简单的方法就是创建一个实现Runnable 接口的类。Runnable抽象了一个执行代码单元。你可以通过实现Runnable接口的方法创建每一个对象的线程。为实现 Runnable 接口，一个类仅需实现一个run()的简单方法，该方法声明如下：public void run()在run()中可以定义代码来构建新的线程。理解下面内容是至关重要的：run()方

19、法能够 第 1 部分 Java 语言 196 像主线程那样调用其他方法，引用其他类，声明变量。仅有的不同是run()在程序中确立另一个并发的线程执行入口。当run()返回时，该线程结束。在你已经创建了实现Runnable接口的类以后，你要在类内部实例化一个Thread类的对象。Thread 类定义了好几种构造函数。我们会用到的如下：Thread(Runnable threadOb,String threadName)该构造函数中，threadOb是一个实现Runnable接口类的实例。这定义了线程执行的起点。新线程的名称由threadName定义。建立新的线程后，它并不运行直到调用了它的sta

20、rt()方法，该方法在Thread 类中定义。本质上，start()执行的是一个对run()的调用。Start（）方法声明如下：void start()下面的例子是创建一个新的线程并启动它运行：/Create a second thread.class NewThread implements Runnable Thread t;NewThread()/Create a new,second thread t=new Thread(this,Demo Thread);System.out.println(Child thread:+t);t.start();/Start the thread

21、/This is the entry point for the second thread.public void run()try for(int i=5;i 0;i-)System.out.println(Child Thread:+i);Thread.sleep(500);catch(InterruptedException e)System.out.println(Child interrupted.);System.out.println(Exiting child thread.);class ThreadDemo public static void main(String a

22、rgs)new NewThread();/create a new thread try for(int i=5;i 0;i-)System.out.println(Main Thread:+i);Thread.sleep(1000);catch(InterruptedException e)System.out.println(Main thread interrupted.);第 11 章 多线程编程 197 System.out.println(Main thread exiting.);在NewThread 构造函数中，新的Thread对象由下面的语句创建：:t=new Thread(

23、this,Demo Thread);通过前面的语句this 表明在this对象中你想要新的线程调用run()方法。然后，start()被调用，以run()方法为开始启动了线程的执行。这使子线程for 循环开始执行。调用start()之后，NewThread 的构造函数返回到main()。当主线程被恢复，它到达for 循环。两个线程继续运行，共享CPU，直到它们的循环结束。该程序的输出如下：Child thread:ThreadDemo Thread,5,main Main Thread:5 Child Thread:5 Child Thread:4 Main Thread:4 Child Th

24、read:3 Child Thread:2 Main Thread:3 Child Thread:1 Exiting child thread.Main Thread:2 Main Thread:1 Main thread exiting.如前面提到的，在多线程程序中，通常主线程必须是结束运行的最后一个线程。实际上，一些老的JVM，如果主线程先于子线程结束，Java的运行时间系统就可能“挂起”。前述程序保证了主线程最后结束，因为主线程沉睡周期1000毫秒，而子线程仅为500毫秒。这就使子线程在主线程结束之前先结束。简而言之，你将看到等待线程结束的更好途径。11.3.2 扩展Thread 创建线

25、程的另一个途径是创建一个新类来扩展Thread类，然后创建该类的实例。当一个类继承Thread时，它必须重载run()方法，这个run()方法是新线程的入口。它也必须调用start()方法去启动新线程执行。下面用扩展thread类重写前面的程序：/Create a second thread by extending Thread class NewThread extends Thread NewThread()/Create a new,second thread super(Demo Thread);System.out.println(Child thread:+this);start

26、();/Start the thread /This is the entry point for the second thread.public void run()try for(int i=5;i 0;i-)System.out.println(Child Thread:+i);第 1 部分 Java 语言 198 Thread.sleep(500);catch(InterruptedException e)System.out.println(Child interrupted.);System.out.println(Exiting child thread.);class Ext

27、endThread public static void main(String args)new NewThread();/create a new thread try for(int i=5;i 0;i-)System.out.println(Main Thread:+i);Thread.sleep(1000);catch(InterruptedException e)System.out.println(Main thread interrupted.);System.out.println(Main thread exiting.);该程序生成和前述版本相同的输出。子线程是由实例化N

28、ewThread对象生成的，该对象从Thread类派生。注意NewThread 中super()的调用。该方法调用了下列形式的Thread构造函数：public Thread(String threadName)这里，threadName指定线程名称。11.3.3 选择合适方法 到这里，你一定会奇怪为什么Java有两种创建子线程的方法，哪一种更好呢。所有的问题都归于一点。Thread类定义了多种方法可以被派生类重载。对于所有的方法，惟一的必须被重载的是run()方法。这当然是实现Runnable接口所需的同样的方法。很多Java程序员认为类仅在它们被加强或修改时应该被扩展。因此，如果你不重载T

29、hread的其他方法时，最好只实现Runnable 接口。这当然由你决定。然而，在本章的其他部分，我们应用实现runnable接口的类来创建线程。11.4 创建多线程 到目前为止，我们仅用到两个线程：主线程和一个子线程。然而，你的程序可以创建所需的更多线程。例如，下面的程序创建了三个子线程：/Create multiple threads.class NewThread implements Runnable 第 11 章 多线程编程 199 String name;/name of thread Thread t;NewThread(String threadname)name=thread

30、name;t=new Thread(this,name);System.out.println(New thread:+t);t.start();/Start the thread /This is the entry point for thread.public void run()try for(int i=5;i 0;i-)System.out.println(name+:+i);Thread.sleep(1000);catch(InterruptedException e)System.out.println(name+Interrupted);System.out.println(

31、name+exiting.);class MultiThreadDemo public static void main(String args)new NewThread(One);/start threads new NewThread(Two);new NewThread(Three);try /wait for other threads to end Thread.sleep(10000);catch(InterruptedException e)System.out.println(Main thread Interrupted);System.out.println(Main t

32、hread exiting.);程序输出如下所示：New thread:ThreadOne,5,main New thread:ThreadTwo,5,main New thread:ThreadThree,5,main One:5 Two:5 Three:5 One:4 Two:4 Three:4 One:3 Three:3 Two:3 第 1 部分 Java 语言 200 One:2 Three:2 Two:2 One:1 Three:1 Two:1 One exiting.Two exiting.Three exiting.Main thread exiting.如你所见，一旦启动，所有

33、三个子线程共享CPU。注意main()中对sleep(10000)的调用。这使主线程沉睡十秒确保它最后结束。11.5 使用isAlive()和join()如前所述，通常你希望主线程最后结束。在前面的例子中，这点是通过在main()中调用sleep()来实现的，经过足够长时间的延迟以确保所有子线程都先于主线程结束。然而，这不是一个令人满意的解决方法，它也带来一个大问题：一个线程如何知道另一线程已经结束？幸运的是，Thread类提供了回答此问题的方法。有两种方法可以判定一个线程是否结束。第一，可以在线程中调用isAlive()。这种方法由Thread定义，它的通常形式如下：final boolea

34、n isAlive()如果所调用线程仍在运行，isAlive()方法返回true，如果不是则返回false。但isAlive（）很少用到，等待线程结束的更常用的方法是调用join()，描述如下：final void join()throws InterruptedException 该方法等待所调用线程结束。该名字来自于要求线程等待直到指定线程参与的概念。join()的附加形式允许给等待指定线程结束定义一个最大时间。下面是前面例子的改进版本。运用join()以确保主线程最后结束。同样，它也演示了isAlive()方法。/Using join()to wait for threads to fi

35、nish.class NewThread implements Runnable String name;/name of thread Thread t;NewThread(String threadname)name=threadname;t=new Thread(this,name);System.out.println(New thread:+t);t.start();/Start the thread /This is the entry point for thread.public void run()第 11 章 多线程编程 201 try for(int i=5;i 0;i-

36、)System.out.println(name+:+i);Thread.sleep(1000);catch(InterruptedException e)System.out.println(name+interrupted.);System.out.println(name+exiting.);class DemoJoin public static void main(String args)NewThread ob1=new NewThread(One);NewThread ob2=new NewThread(Two);NewThread ob3=new NewThread(Three

37、);System.out.println(Thread One is alive:+ob1.t.isAlive();System.out.println(Thread Two is alive:+ob2.t.isAlive();System.out.println(Thread Three is alive:+ob3.t.isAlive();/wait for threads to finish try System.out.println(Waiting for threads to finish.);ob1.t.join();ob2.t.join();ob3.t.join();catch(

38、InterruptedException e)System.out.println(Main thread Interrupted);System.out.println(Thread One is alive:+ob1.t.isAlive();System.out.println(Thread Two is alive:+ob2.t.isAlive();System.out.println(Thread Three is alive:+ob3.t.isAlive();System.out.println(Main thread exiting.);程序输出如下所示:New thread:Th

39、readOne,5,main New thread:ThreadTwo,5,main New thread:ThreadThree,5,main Thread One is alive:true Thread Two is alive:true Thread Three is alive:true Waiting for threads to finish.One:5 第 1 部分 Java 语言 202 Two:5 Three:5 One:4 Two:4 Three:4 One:3 Two:3 Three:3 One:2 Two:2 Three:2 One:1 Two:1 Three:1 T

40、wo exiting.Three exiting.One exiting.Thread One is alive:false Thread Two is alive:false Thread Three is alive:false Main thread exiting.如你所见，调用join()后返回，线程终止执行。11.6 线程优先级 线程优先级被线程调度用来判定何时每个线程允许运行。理论上，优先级高的线程比优先级低的线程获得更多的CPU时间。实际上，线程获得的CPU时间通常由包括优先级在内的多个因素决定（例如，一个实行多任务处理的操作系统如何更有效的利用CPU时间）。一个优先级高的线程

41、自然比优先级低的线程优先。举例来说，当低优先级线程正在运行，而一个高优先级的线程被恢复（例如从沉睡中或等待I/O中），它将抢占低优先级线程所使用的CPU。理论上，等优先级线程有同等的权利使用CPU。但你必须小心了。记住，Java是被设计成能在很多环境下工作的。一些环境下实现多任务处理从本质上与其他环境不同。为安全起见，等优先级线程偶尔也受控制。这保证了所有线程在无优先级的操作系统下都有机会运行。实际上，在无优先级的环境下，多数线程仍然有机会运行，因为很多线程不可避免的会遭遇阻塞，例如等待输入输出。遇到这种情形，阻塞的线程挂起，其他线程运行。但是如果你希望多线程执行的顺利的话，最好不要采用这种方

42、法。同样，有些类型的任务是占CPU的。对于这些支配CPU类型的线程，有时你希望能够支配它们，以便使其他线程可以运行。设置线程的优先级，用setPriority()方法，该方法也是Tread 的成员。它的通常形式为：final void setPriority(int level)这里，level指定了对所调用的线程的新的优先权的设置。Level的值必须在MIN_PRIORITY到MAX_PRIORITY范围内。通常，它们的值分别是1和10。要返回一个线 第 11 章 多线程编程 203 程为默认的优先级，指定NORM_PRIORITY，通常值为5。这些优先级在Thread中都被定义为final

43、型变量。你可以通过调用Thread的getPriority()方法来获得当前的优先级设置。该方法如下：final int getPriority()当涉及调度时，Java的执行可以有本质上不同的行为。Windows 95/98/NT/2000 的工作或多或少如你所愿。但其他版本可能工作的完全不同。大多数矛盾发生在你使用有优先级行为的线程，而不是协同的腾出CPU时间。最安全的办法是获得可预先性的优先权，Java获得跨平台的线程行为的方法是自动放弃对CPU的控制。下面的例子阐述了两个不同优先级的线程，运行于具有优先权的平台，这与运行于无优先级的平台不同。一个线程通过Thread.NORM_PRIO

44、RITY设置了高于普通优先级两级的级数，另一线程设置的优先级则低于普通级两级。两线程被启动并允许运行10秒。每个线程执行一个循环，记录反复的次数。10秒后，主线程终止了两线程。每个线程经过循环的次数被显示。/Demonstrate thread priorities.class clicker implements Runnable int click=0;Thread t;private volatile boolean running=true;public clicker(int p)t=new Thread(this);t.setPriority(p);public void run(

45、)while(running)click+;public void stop()running=false;public void start()t.start();class HiLoPri public static void main(String args)Thread.currentThread().setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);clicker hi=new clicker(Thread.NORM_PRIORITY+2);clicker lo=new clicker(Thread.NORM_PRIORITY-2);lo.start();hi.sta

46、rt();try 第 1 部分 Java 语言 204 Thread.sleep(10000);catch(InterruptedException e)System.out.println(Main thread interrupted.);lo.stop();hi.stop();/Wait for child threads to terminate.try hi.t.join();lo.t.join();catch(InterruptedException e)System.out.println(InterruptedException caught);System.out.print

47、ln(Low-priority thread:+lo.click);System.out.println(High-priority thread:+hi.click);该程序在Windows 98下运行的输出，表明线程确实上下转换，甚至既不屈从于CPU，也不被输入输出阻塞。优先级高的线程获得大约90%的CPU时间。Low-priority thread:4408112 High-priority thread:589626904 当然，该程序的精确的输出结果依赖于你的CPU的速度和运行的其他任务的数量。当同样的程序运行于无优先级的系统，将会有不同的结果。上述程序还有个值得注意的地方。注意ru

48、nning前的关键字volatile。尽管volatile 在下章会被很仔细的讨论，用在此处以确保running的值在下面的循环中每次都得到验证。while(running)click+;如果不用volatile，Java可以自由的优化循环：running的值被存在CPU的一个寄存器中，每次重复不一定需要复检。volatile的运用阻止了该优化，告知Java running可以改变，改变方式并不以直接代码形式显示。11.7 线 程 同 步 当两个或两个以上的线程需要共享资源，它们需要某种方法来确定资源在某一刻仅被一个线程占用。达到此目的的过程叫做同步（synchronization）。像你所看

49、到的，Java为此提供了独特的，语言水平上的支持。同步的关键是管程（也叫信号量semaphore）的概念。管程是一个互斥独占锁定的对象，或称互斥体（mutex）。在给定的时间，仅有一个线程可以获得管程。当一个线程需要锁定，它必须进入管程。所有其他的试图进入已经锁定的管程的线程必须挂起直到第一个线程退 第 11 章 多线程编程 205 出管程。这些其他的线程被称为等待管程。一个拥有管程的线程如果愿意的话可以再次进入相同的管程。如果你用其他语言例如C或C+时用到过同步，你会知道它用起来有一点诡异。这是因为很多语言它们自己不支持同步。相反，对同步线程，程序必须利用操作系统源语。幸运的是Java通过语

50、言元素实现同步，大多数的与同步相关的复杂性都被消除。你可以用两种方法同步化代码。两者都包括synchronized关键字的运用，下面分别说明这两种方法。11.7.1 使用同步方法 Java中同步是简单的，因为所有对象都有它们与之对应的隐式管程。进入某一对象的管程，就是调用被synchronized关键字修饰的方法。当一个线程在一个同步方法内部，所有试图调用该方法（或其他同步方法）的同实例的其他线程必须等待。为了退出管程，并放弃对对象的控制权给其他等待的线程，拥有管程的线程仅需从同步方法中返回。为理解同步的必要性，让我们从一个应该使用同步却没有用的简单例子开始。下面的程序有三个简单类。首先是Ca