文学PPT学习课件学习教案.pptx

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1、会计学1文学文学(wnxu)PPT学习课件学习课件第一页，共37页。Java的多线程机制(jzh)2基本概念之一：进程基本概念之一：进程(jnchng)n n进程是正在运行的一个程序n n程序：静态对象进程：动态过程n n操作系统(co zu x tn)为每个进程分配一段内存空间，包括：代码、数据以及堆栈等资源n n多任务的操作系统(co zu x tn)（OS）中，进程切换对CPU资源消耗较大第2页/共37页第二页，共37页。Java的多线程机制(jzh)3基本概念之二：多线程基本概念之二：多线程单线程多线程进程传统进程多线程进程第3页/共37页第三页，共37页。Java的多线程机制(jzh

2、)4基本概念之二：多线程基本概念之二：多线程n n线程是比进程(jnchng)更小一级的执行单元n n线程不能独立存在，必须存在于进程(jnchng)中，各线程间共享进程(jnchng)空间的数据n n线程创建、销毁和切换的负荷远小于进程(jnchng)，又称为轻量级进程(jnchng)（lightweight process）。第4页/共37页第四页，共37页。Java的多线程机制(jzh)5线程的调度线程的调度(diod)n n调度策略n n时间(shjin)片n n抢占式：高优先级的线程抢占CPU n nJava的调度方法n n同优先级线程组成先进先出队列，使用时间(shjin)片策略n

3、 n对高优先级，使用优先调度的抢占式策略 12第5页/共37页第五页，共37页。Java的多线程机制(jzh)6线程的生命周期线程的生命周期新创建新创建运行运行(ynxng)(ynxng)状态状态阻塞状态阻塞状态死亡死亡(swng)(swng)状态状态start()start()new()new()sleep()sleep()睡睡眠眠时时间间到到等等待待I/OI/OI/OI/O完完成成wait()wait()notify()notify()notifyAll()notifyAll()对对象象锁锁定定锁锁释释放放异常退出异常退出runrun方法退出方法退出第6页/共37页第六页，共37页。Jav

4、a的多线程机制(jzh)7线程的生命周期（续）线程的生命周期（续）n nNewborn：线程已创建，但尚未执行n nRunnable：（就绪）n n线程已被调度，按优先级和先到先服务原则(yunz)在n n队列中排队等待CPU时间片资源n nRunnnig：正在运行n nBlocked：（阻塞）n n因某事件或睡眠而被暂时性地挂起n nDead：正常/强行中断，退出运行状态第7页/共37页第七页，共37页。Java的多线程机制(jzh)8Java对多线程的支持对多线程的支持(zhch)n n提供用户级的多线程支持n nThread类n nstart(),stop(),run()n nRunna

5、ble 接口(ji ku)n n实现多线程的两种编程方法n n继承 Thread 类n n实现 Runnable 接口(ji ku)第8页/共37页第八页，共37页。Java的多线程机制(jzh)9方法方法(fngf)之一：继承之一：继承Thread类类n nThread类的重要方法：run()n n定义线程的具体操作n n系统调度此线程时自动执行(zhxng)n n初始时无具体操作内容n n如何编程呢？继承Thread类，定义 run()方法第9页/共37页第九页，共37页。Java的多线程机制(jzh)10Easy?Lets try it!n n小例子(l zi)：n nSimpleThr

6、ead.javan nTwoThreadsTest.java第10页/共37页第十页，共37页。Java的多线程机制(jzh)11public class SimpleThread extends Thread public SimpleThread(String str)super(str);/创建具以str为名字的线程 public void run()/定义(dngy)run()方法 for(int i=0;i 10;i+)System.out.println(i+getName();try /休眠一段时间 sleep(int)(Math.random()*1000);catch(Int

7、erruptedException e)System.out.println(DONE!+getName();/SimpleThread.javapublic class TwoThreadsTest public static void main(String args)new SimpleThread(Take it myself?).start();new SimpleThread(Give it to police!).start();/TwoThreadsTest.java第11页/共37页第十一页，共37页。Java的多线程机制(jzh)12Thread类类n njava.lang

8、包n n构造函数n nThread();无参数n nThread(String threadname);指定线程实例(shl)名n n线程的优先级控制n n三个常量：MAX(10),MIN(1),NORM_PRIORITY(5)n ngetPriopty(),setPriopty(int nP)n n线程创建时继承父线程的优先级第12页/共37页第十二页，共37页。Java的多线程机制(jzh)13Thread类的有关类的有关(yugun)方法方法n nstart()：由Newborn到Runnablen n启动线程n nrun()：线程在被调度时执行的操作n nsleep(指定时间(shji

9、n)：n n令当前活动线程在指定时间(shjin)段内放弃对CPU控制,使其他线程有机会被执行,时间(shjin)到后重排队n n产生例外InterruptedExceptionn n用try块调用sleep()，用catch块处理例外第13页/共37页第十三页，共37页。Java的多线程机制(jzh)14Thread类的有关类的有关(yugun)方法方法(续续)n nsuspend()suspend()：挂起线程，处于阻塞状态：挂起线程，处于阻塞状态n nresume()resume()：恢复挂起的线程，重新进入就绪队：恢复挂起的线程，重新进入就绪队列排队列排队n n应用应用(yngyng)

10、(yngyng)：可控制某线程的暂停与继续：可控制某线程的暂停与继续n n方法：设一状态变量方法：设一状态变量suspendStatus=falsesuspendStatus=false（初始）（初始）n n暂停：暂停：if(!suspendStatus)if(!suspendStatus)n n T.suspend();suspendStatus=true;T.suspend();suspendStatus=true;n n继续：继续：if(suspendStatus)if(suspendStatus)n n T.resume();suspendStatus=false;T.resume()

11、;suspendStatus=false;n n第14页/共37页第十四页，共37页。Java的多线程机制(jzh)15Thread类的有关类的有关(yugun)方法方法(续续)n nyield()：对正在执行的线程n n若就绪(jix)队列中有与当前线程同优先级的排队线程,则当前线程让出CPU控制权,移到队尾n n若队列中没有同优先级的线程，忽略此方法n nstop()n n强制线程生命期结束n nisAlive()：返回boolean,表明是否还存在第15页/共37页第十五页，共37页。Java的多线程机制(jzh)16Thread类方法类方法(fngf)总结总结n n启动线程：start

12、()n n有关线程执行的控制(kngzh)：n nstop()、suspend()、resume()n n有关调度控制(kngzh)n nThread.sleep(10);/低优先级的线程也可以获得执行n nThread.yield();/同优先级的线程可以获得执行n nsuspend();/暂停本线程第16页/共37页第十六页，共37页。Java的多线程机制(jzh)17方法方法(fngf)之二：之二：Runnablen nRunnable接口n n任何线程类都必须(bx)要实现的一个接口，Thread类也不例外n nrun()方法n n方法二：自定义类实现Runnable接口n n自定义类

13、实现Runnable接口n n使用Thread类的另一构造函数：n nThread(Runnable,String)n n使用start()启动线程第17页/共37页第十七页，共37页。Java的多线程机制(jzh)18方法方法(fngf)之二：之二：Runnable（续）（续）n n例：class A implements Runnablepublic void run().class B public static void main(String arg)Runnable a=new A();Thread t=new Thread(a);t.start();第18页/共37页第十八页，共

14、37页。Java的多线程机制(jzh)19方法方法(fngf)之二：之二：Runnable（续）（续）n n两种方法的选择n n当需要从其他类，如Applet类继承时，使用Runnablen n当编写简单的程序时，可考虑使用继承Thread类n n例：RaceApplet.javan n具体运行结果(ji gu)（线程调度）与平台有关第19页/共37页第十九页，共37页。Java的多线程机制(jzh)20public class Runner extends Thread /赛跑者线程类 public int tick=1;public void run()while(tick 4000000

15、0)tick+;/Runner.java/RaceApplet是一个实现了多线程的Appletpublic class RaceApplet extends Applet implements Runnable final static int NUMRUNNERS=2;/定义赛跑线程的个数 final static int SPACING=20;/声明(shngmng)两个赛跑线程 Runner runners=new RunnerNUMRUNNERS;/声明(shngmng)一个画图线程 Thread updateThread=null;第20页/共37页第二十页，共37页。Java的多线

16、程机制(jzh)21 public void init()/重载(zhn zi)Applet的init()方法 for(int i=0;i NUMRUNNERS;i+)runnersi=new Runner();/创建赛跑线程线程 runnersi.setPriority(i+1);/设优先级first=1,second=2 if(updateThread=null)/创建绘图线程，并设优先级为 3 updateThread=new Thread(this,Thread Race);updateThread.setPriority(NUMRUNNERS+1);addMouseListener(

17、new MyAdapter();/注册事件监听者 /end of init()第21页/共37页第二十一页，共37页。Java的多线程机制(jzh)22 /内部事件监听者类，监听鼠标事件 class MyAdapter extends MouseAdapter /鼠标点击后，开始赛跑(sipo)及绘制线程 public void mouseClicked(MouseEvent evt)if(!updateThread.isAlive()updateThread.start();/启动绘制线程 for(int i=0;i NUMRUNNERS;i+)if(!runnersi.isAlive()r

18、unnersi.start();/启动赛跑(sipo)线程 /end of class MyAdapter第22页/共37页第二十二页，共37页。Java的多线程机制(jzh)23 public void paint(Graphics g)/paint()方法(fngf)中绘制框架 /end of paint()/update()方法(fngf)中绘制赛跑者的进度，可以消除图画的闪烁 public void update(Graphics g)for(int i=0;i NUMRUNNERS;i+)/画两条线 g.drawLine(SPACING,(i+1)*SPACING,SPACING+(

19、runnersi.tick)/100000,(i+1)*SPACING);/end of update()第23页/共37页第二十三页，共37页。Java的多线程机制(jzh)24 public void run()/实现Runnable 接口的run()方法 while(true)repaint();/重新(chngxn)绘制，自动调用 update()方法 try Thread.sleep(10);/休眠,把执行机会让给低优先级线程 catch(InterruptedException e)/end of run()public void stop()/重载Applet的stop()方法

20、for(int i=0;i NUMRUNNERS;i+)if(runnersi.isAlive()runnersi=null;/中止赛跑线程 if(updateThread.isAlive()updateThread=null;/中止绘图线程 /end of stop()/RaceApplet.java第24页/共37页第二十四页，共37页。Java的多线程机制(jzh)25同步同步(tngb)n n问题的提出n n线程执行的不确定性引起执行结果的不稳定n n如线程A:A1A2 线程B:B1B2n n线程对内存、数据的共享n n如push(a):i+;numi=a pop():取出numi;i

21、-;n n问题的解决n n同步:用synchronized关键字前缀给针对共享资源的操作(cozu)加锁；同步方法、同步块n nsynchronized void push()synchronized int pop()n n实现机制：管程第25页/共37页第二十五页，共37页。Java的多线程机制(jzh)26线程的协调线程的协调(xitio)与通讯与通讯n n线程间需协调与通讯：生产者/消费者问题n nwait()与notify()n nObject类的方法：public final voidn nwait()：令当前线程挂起并放弃管程，同步资源解锁，使别的线程可访问并修改共享资源，而当前

22、线程排队(pi du)等候再次对资源的访问n nnotify()唤醒正在排队(pi du)等待资源管程的线程中优先级最高者，使之执行并拥有资源的管程n nwait()+notify()+标志变量：可协调、同步不同线程的工作第26页/共37页第二十六页，共37页。Java的多线程机制(jzh)27线程的协调线程的协调(xitio)与通讯与通讯（续）（续）n nWait_Notify 程序CubbyHole.javan n创建用户的线程子类n nProducer:产生数据（存数据）;n nConsumer:消费(xiofi)数据（取数据）n nCubbyHole类，共享数据区，同步方法n nput

23、(int value)方法n nint get()方法n n主类中创建共享数据对象，并启动两线程第27页/共37页第二十七页，共37页。Java的多线程机制(jzh)28class CubbyHole private int seq;/共享数据 private boolean available=false;/条件标志变量 public synchronized int get()/取数据的同步(tngb)方法get()while(available=false)trywait();/条件不符合，则 wait catch(InterruptedException e)available=fal

24、se;/修改条件notify();/通知唤醒其他等待管程的线程return seq;/返回要取出的数值 /end of get()第28页/共37页第二十八页，共37页。Java的多线程机制(jzh)29/存放数据的同步(tngb)方法put()public synchronized void put(int value)while(available=true)trywait();/条件不符合，则 wait catch(InterruptedException e)seq=value;/把共享变量修改为要放置的数据available=true;/修改条件notify();/通知唤醒其他等待管

25、程的线程 /end of put()/end of class CubbyHole第29页/共37页第二十九页，共37页。Java的多线程机制(jzh)30class Producer extends Thread /生产者线程类 private CubbyHole cubbyhole;private int number;public Producer(CubbyHole c,int number)cubbyhole=c;this.number=number;public void run()/定义(dngy)run()方法 for(int i=0;i 10;i+)/共产生10个 cubby

26、hole.put(i);System.out.println(Producer#+this.number+put:+i);try sleep(int)(Math.random()*100);catch(InterruptedException e)/end of class Producer第30页/共37页第三十页，共37页。Java的多线程机制(jzh)31class Consumer extends Thread /消费者线程类 private CubbyHole cubbyhole;private int number;public Consumer(CubbyHole c,int n

27、umber)cubbyhole=c;this.number=number;public void run()/定义(dngy)run()方法 int value=0;for(int i=0;i 10;i+)/不间断的连续消费 10个 value=cubbyhole.get();System.out.println(Consumer#+this.number+got:+value);/end of class Consumer第31页/共37页第三十一页，共37页。Java的多线程机制(jzh)32class ProducerConsumerTest /主类：测试 public static v

28、oid main(String args)CubbyHole c=new CubbyHole();/the shared data object Producer p1=new Producer(c,1);/Producer线程 Consumer c1=new Consumer(c,1);/Consumer线程 p1.start();/启动生产者线程 c1.start();/启动消费者线程 /end of ProducerConsumerTest程序执行结果(ji gu)：生产者线程和消费者线程严格地轮流执行，获得了线程间的协调执行。第32页/共37页第三十二页，共37页。Java的多线程机制

29、(jzh)33线程的死锁线程的死锁n n死锁n n不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁n n如：哲学家问题(thinking or eating)n n解决方法n n专门(zhunmn)的算法、原则n n尽量减少同步资源的定义第33页/共37页第三十三页，共37页。Java的多线程机制(jzh)34动画动画n n即若干幅相近的图片接连显示n n例：旋转(xunzhun)的地球 RollEarth.java第34页/共37页第三十四页，共37页。Java的多线程机制(jzh)35public class RollEarth exten

30、ds Applet implements Runnable public void run()/实现动画 while(true)/循环往复(xn hun wng f)地显示每一帧图片 try displayImage(m_Graphics);m_nCurrImage+;if(m_nCurrImage=NUM_IMAGES)m_nCurrImage=0;Thread.sleep(50);catch(InterruptedException e)/end of run()/end of class第35页/共37页第三十五页，共37页。Java的多线程机制(jzh)36练习练习(linx)n n仿造(fngzo)TwoThreadsTest.java编制一个具有三个线程的ThreeThreadsTest.java。第36页/共37页第三十六页，共37页。Java的多线程机制(jzh)37感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第37页/共37页第三十七页，共37页。