Java并发编程线程入门简介.pdf

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1、Java 并发编程:线程从一开始 Java 就被设计成支持并发编程的语言，java 语言及其核心类库都有对并发编程的支持。从5.0 开始，Java 平台引入了一些高层的并发接口。本系列文章将尽可能的概括这些内容。进程与线程并发编程模式中，有两个基本执行单元：进程与线程。进程和线程是现代操作系统的基本概念。一个进程拥有独立完备的执行环境，进程拥有私有的计算机资源，比如独立的内存空间、代码段、指令寄存器等等。进程在操作系统中基本等同于应用程序。最终用户看到的独立程序有可能是多个互相协作的进程，为了方便进程之间的通信，大多数操作系统支持进程间通信(Inter Process Communicatio

2、n,IPC)资源，比如管道和端口。IPC往往不仅仅在同一台计算机系统上使用，也往往运用于不同计算机系统之间的通信。线程通常也称轻量级进程，线程拥有的资源比进程的要少。线程只存在于进程中，一个进程可以包含多个线程。比如一个 Java 程序中可以有多个线程存在。线程不拥有独立的内存空间，而是和同进程内的其他线程共享进程的内存空间。由于线程共享进程的资源(内存或者打开的文件)，同进程的线程之间往往需要大量的互斥和同步，保证资源使用的可确定性。这在前面文章中已经说过，资源共享是并发编程中同步和互斥的根源。由于进程的特性，使得它们之间资源共享的冲突比较少，因此并发编程主要是针对线程的，多线程编程是Jav

3、a 程序的基本特征。因此这儿讲的并发编程主要是针对 Java 线程编程的。Java 线程简单来说，每个 Java 线程都有一个 Thread 实例与之对应。创建线程对象的方法通常有两种：1.直接创建和管理，也就是每当程序需要异步执行任务时就实例化一个Thread 对象，然后自己管理其生命周期。2.抽象线程管理，使其从程序代码中分离开来。这些接口在java 5之后的java.util.concurrency包中提供。我们先讨论第一种方式，java.util.concurrency包提供的高层工具我们在后面的文章再讨论。第一种方式创建线程非常直接，有两种方法可以创建一个线程实例：1.生成一个 Ru

4、nnable 对象，并将它传递给Thread 对象。1 publicclass HelloWorld implements Runnable 2publicvoid run()3 System.out.println(Hello World);4 5publicstaticvoid main(String args)6 (new Thread(new HelloWorld().start();7 8 92.继承 Thread 并实现其 run 方法：1 publicclass HelloThread extends Thread 2publicvoid run()3 System.out.pr

5、intln(Hello World!);4 5publicstaticvoid main(String args)6 (new HelloThread().start();7 8 9如何选择使用哪种方式呢?第一种模式更为通用，实现一个Runnable接口允许你继承并复用某类。第二种更简单，缺点是必须继承Thread。你可以根据具体情况选择。Thread 对象中定义了一些有用的方法来管理线程的生命周期：1.public static void sleep(long millis)throws InterruptedException方法，该方法挂起当前线程一段时间，主动让出处理器让其他线程使用。

6、sleep方法还可以用来控制执行的速度。注意这个方法在挂起线程时，有可能被其他线程中断挂起，因此不能依赖其时间参数来定时。2.public void interrupt()方法，该方法中断某线程正在做的事情，告诉它某些事情发生了需要处理。程序员需要捕捉这个中断异常，并在异常处理中执行应该做的动作。接受中断的方式有两种，一种是被中断线程目前正在执行一个能抛出 InterruptedException的方法，比如 sleep 或者 Object.wait等方法，还比如一些可以被interrupted的 SeverSocket.accept方法等等。下面是示例代码：1 for (int i=0;i

7、importantInfo.length;i+)2/Pause for 4 seconds 3try 4 Thread.sleep(4000);5 catch (InterruptedException e)6/Weve been interrupted:no more messages.7return;8 9/Print a message 10 System.out.println(importantInfoi);11 12另一种是程序正在执行一些不抛出InterruptedException的动作，这时该线程要负责定期使用interrupted()方法检查当前线程是否受到中断信号，然后做

8、相应处理。下面是示例代码：1 for (int i=0;i inputs.length;i+)2 heavyCrunch(inputsi);3if (Thread.interrupted()()4/Weve been interrupted:no more crunching.5return;6 7 8 SwingWorker的 cancel 方法就是采用的第二种模式实现的，SwingWorker 的 cancel 方法调用其任务线程的interrupt()方法，而doInBackground 方法应该定期调用SwingWorker的 isCanceled 方法判断当前任务是否被取消。isCa

9、nceled()最终调用了 Thread.interrupted()方法检测当前线程是否接受到中断信号。3.public static Thread currentThread()获得当前线程对象。4.public boolean isInterrupted()该线程是否受到中断信号。5.public static boolean interrupted()，检测当前线程是否接受到中断信号。它实际上是调用了Thread.currentThread().isInterrupted()实现的。6.public final void join()该方法允许一个线程等待另一个线程的结束。比如 t 是一

10、个目前正在执行的线程，那么t.join()将目前线程挂起直至线程t结束。下面举例总结本节所说明的一些概念。SimpleThreads 由两个线程组成，第一个是主线程，主线程使用一个Runnable 对象 MessageLoop创建一个新的线程，并等待该线程结束。如果 MessageLoop线程耗时太长，那么主线程将强制中断该线程。MessageLoop线程打印出一系列的消息，如果被中断，则打印消息并退出：1publicclass SimpleThreads 2 3/Display a message,preceded by the name of the current thread 4 5s

11、taticvoid threadMessage(String message)6 7String threadName=Thread.currentThread().getName();8 9System.out.format(%s:%s%n,threadName,message);1011 1213privatestaticclass MessageLoop implements Runnable 1415publicvoid run()1617String importantInfo=1819Mares eat oats,2021Does eat oats,2223Little lambs

12、 eat ivy,2425A kid will eat ivy too 2627;2829try 3031for (int i=0;i 0)6465try 6667patience=Long.parseLong(args0)*1000;6869 catch (NumberFormatException e)7071System.err.println(Argument must be an integer.);7273System.exit(1);7475 7677 7879threadMessage(Starting MessageLoop thread);8081long startTim

13、e=System.currentTimeMillis();8283Thread t=new Thread(new MessageLoop();8485t.start();8687threadMessage(Waiting for MessageLoop thread to finish);8889/loop until MessageLoop thread exits 9091while (t.isAlive()9293threadMessage(Still waiting.);9495/Wait maximum of 1 second for MessageLoop thread to 9697/finish.9899t.join(1000);100101if (System.currentTimeMillis()-startTime)patience)&t.isAlive()102103threadMessage(Tired of waiting!);104105t.interrupt();106107/Shouldnt be long now-wait indefinitely 108109t.join();110111 112113 114115threadMessage(Finally!);116117 118119 120