Java程序设计实例教程-第8章.ppt

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1、Java实例教程 沧州师范学院 授课教师：刘春玉授课教师：刘春玉 版权所有：计算机系版权所有：计算机系第8章 多线程版权所有：计算机系本次课程内容u认认认认识识识识多多多多线线线线程程程程u线线线线程程程程概概概概念念念念u创创创创建建建建多多多多线线线线程程程程u线线线线程程程程的的的的“一一一一生生生生”u线线线线程程程程的的的的优优优优先先先先级级级级 u线线线线程程程程的的的的同同同同步步步步版权所有：计算机系1.认识多线程认识多线程当我们使用电脑时，可以一边听音乐、一边QQ聊天、一边打游戏。一个CPU怎么可以同时作这么多事情呢？难道电脑真的难道电脑真的可以同时运行可以同时运行多个程序

2、？多个程序？版权所有：计算机系在同一时间点执行各项进程在同一时间点执行各项进程 编译程序编译程序 发送发送/接收邮件接收邮件 打印文件打印文件 其他其他操作系统允许计算机操作系统允许计算机同时执行多项操作同时执行多项操作程序程序（进程）（进程）版权所有：计算机系AThreadA ProgramTwoThreadB Program版权所有：计算机系public class mainClass public static void main(String agrs)m1();public static void m1()m2();m3();public static void m2()public

3、 static void m3()程序执行路径，先执行谁，后执行谁？程序执行路径，先执行谁，后执行谁？版权所有：计算机系m1()mainm2()m3()m1m2m3存在几条执行路径？存在几条执行路径？版权所有：计算机系AThreadBThread谁曾见过这样的程序？谁曾见过这样的程序？版权所有：计算机系2.线程概念程序、进程与多任务程序、进程与多任务程序程序（program）是对数据描述与操作的代码的集合，是应用程序执行的脚本。进程进程（process）是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位。程序是静态的，进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程。多任务多任务

4、（multi task）在一个系统中可以同时运行多个程序，即有多个独立运行的任务，每个任务对应一个进程。版权所有：计算机系 线程线程线程线程（thread）就是比进程更小的运行单位，是程序中单个顺序的流控制。一个进程中可以包含多个线程。简单来讲，线程是一个独立的执行流，是进程内部的一个独立执行单元，相当于一个子程序。版权所有：计算机系3.创建多线程JDK提供的相关类和接口提供的相关类和接口（1）Runnable 接口 就提供一个方法run()（2）Thread类 实现了Runnable接口创建线程的两种两种方法：创建Thread类的子类，重写该类的run方法创建Runnable接口的实现类，实

5、现接口中的run方法版权所有：计算机系方法一：创建Thread的子类创建创建Thread的子类的子类创建线程对象创建线程对象启动线程启动线程start()方法可以启动线程，开始执行run()中代码。即：run()内代码，不是调用执行，而是启动后，由虚拟机自动执行的。构造方法含义Thread()创建一个新的线程对象 Thread(Runnable target)基于Runnable接口实现类的实例创建一个线程对象 Thread(Runnable t,String name)基于给定的Runnable接口实现类的实例和指定名字创建一个线程对象Thread(String name)基于给定的名称创建

6、一个线程对象 版权所有：计算机系class MyThread extends Thread public void run()for(int i=1;i=30;i+)System.out.println(“线程”+getName()+“正在打印+i);public static void main(String args)System.out.println(“main开始执行”);MyThread mt=new MyThread();/MyThread mt2=new MyThread();mt.start();/mt2.start();for(int i=1;i=30;i+)System.

7、out.println(“线程main正在打印+i);版权所有：计算机系线程练习一：管道流（PipedOuputStream，PipeInputStream）方法一：PipedInputStream in=new PipedInputStream();PipedOutputStream out=new PipedOutputStream(in);方法二：PipedInputStream in=new PipedInputStream();PipedOutputStream out=new PipedOutputStream();In.connect(out);out.connect(in)版权

8、所有：计算机系？问题：要定义的线程类已经显式继承了一个其他的类怎么办？版权所有：计算机系方法二：创建Runnable接口的实现类创建类实现接口创建类实现接口class classname implements Runnable void run()创建该类对象（不是线程对象，还要借助创建该类对象（不是线程对象，还要借助Thread类）类）Thread（该类对象）启动线程启动线程start()版权所有：计算机系class MyRunnable implements Runnable public void run()for(int i=1;i=30;i+)System.out.println(“

9、线程”+Thread.currentThread().getName()+“正在打印+i);public static void main(String args)System.out.println(“main开始执行”);MyRunnable mr=new MyRunnable();Thread t=new Thread(mr);t.start();for(int i=1;i=30;i+)System.out.println(“线程main正在打印+i);版权所有：计算机系版权所有：计算机系class MyRunnable implements Runnable public void r

10、un()for(int i=1;i=30;i+)System.out.println(“线程”+Thread.currentThread().getName()+“正在打印+i);public static void main(String args)System.out.println(“main开始执行”);MyRunnable mr=new MyRunnable();Thread t=new Thread(mr);t.run();for(int i=1;i=30;i+)System.out.println(“线程main正在打印+i);版权所有：计算机系4.线程的“一生”线程的线程的“一

11、生一生”有几个阶段：有几个阶段：（1）创建）创建 线程对象生成线程对象生成（2）就绪）就绪 start()启动，等待运行启动，等待运行（3）运行）运行 CPU运行运行run()代码代码（4）阻塞）阻塞 运行过程中因为某种原因，让出运行过程中因为某种原因，让出CPU（5）死亡）死亡 运行完毕，线程结束；或抛出异常退出运行完毕，线程结束；或抛出异常退出版权所有：计算机系造成造成“阻塞阻塞”的原因：的原因：（1）yield()主动出让主动出让CPU（2）sleep()累了，休息一下累了，休息一下（3）join()合并线程，暂停合并线程，暂停（4）I/O操作操作 进行数据输出，暂停代码运行进行数据输出

12、，暂停代码运行结束阻塞结束阻塞（1）休眠结束）休眠结束（2）join()执行完执行完（3）输入）输入/出操作执行完出操作执行完（4）调用）调用Interrupt()打断休眠打断休眠版权所有：计算机系Thread类提供了获取和设置线程优先级的方法getPriority：获取当前线程的优先级setPriority：设置当前线程的优先级Java语言为线程类设置了10个优先级，分别使用110内的整数表示，整数值越大代表优先级越高。每个线程都有一个默认的优先级，主线程的默认优先级是5。Thread类定义的三个常量分别代表了几个常用的优先级：MAX_PRIORITY:：代表了最高优先级10MIN_PRIO

13、RITY:：代表了最低优先级1NORM_PRIORITY:：代表了正常优先级55.线程的优先级版权所有：计算机系class MyThread extends Thread public void run()for(int i=1;i=30;i+)System.out.println(“线程”+Thread.currentThread().getName()+“正在打印+i);class ThreadTest public static void main(String args)System.out.println(Thread.currentThread().getPriority();My

14、Thread mt1=new MyThread();MyThread mt2=new MyThread();MyThread mt3=new MyThread();mt1.setPriority(MIN_PRIORITY);mt3.setPriority(MAX_PRIORITY);mt1.start();mt2.start();mt3.start();版权所有：计算机系线程间“共享共享”数据产生的问题问题实例：银行的一个账户:Bank bank=new Bank(“0001”,2000);两张卡（线程）:Operation(“1#”,bank,1200).start();Operation(

15、“2#”,bank,1200).start();6.线程的同步“0001”2000版权所有：计算机系产生这种问题的原因是对共享资源共享资源访问的不完整。为了解决这种问题，需要寻找一种机制来保证对共享数据操作的完整性，这种完整性称为共享数据操作的同步共享数据操作的同步。在Java语言中，引入了“对象互斥锁对象互斥锁”的概念。“对象互斥锁”阻止多个线程同时访问同一个变量。在Java语言中，“对象互斥锁”的实现：用关键字synchronized来声明一个操作共享数据的方法方法或一段代码一段代码。版权所有：计算机系Java对象锁Withdrawal(Synchronized)版权所有：计算机系 用sy

16、nchronized来标识的代码段或方法即为“对象互斥锁”锁住的部分。如果一个程序内有两个或以上的方法使用synchronized标志，则它们在同一个“对象互斥锁”管理之下。withdrawaldeposit互互斥斥锁锁线程线程1线程线程2版权所有：计算机系使用使用“synchronizedsynchronized”关键字关键字-1-1修饰方法修饰方法被被“synchronizedsynchronized”关键字修饰的方法称为关键字修饰的方法称为“同步方法同步方法”当一个线程访问对象的同步方法时，被访问对象就处于当一个线程访问对象的同步方法时，被访问对象就处于“锁定锁定”状态，访问该方法的其他

17、线程只能等待状态，访问该方法的其他线程只能等待 /定义同步方法 public synchronized void methd()/方法实现 对象中的其他同步方法也不能访问，但非同步方法对象中的其他同步方法也不能访问，但非同步方法则可以访问则可以访问版权所有：计算机系使用使用“synchronizedsynchronized”关键字关键字-2-2修饰部分代码修饰部分代码如果只希望同步部分代码行，可以使用如果只希望同步部分代码行，可以使用“同步块同步块”同步块的作用与同步方法一样，只是控制范围有所区别同步块的作用与同步方法一样，只是控制范围有所区别/同步块 synchronized(obj)/被同步的代码块 在多线程应用程序在多线程应用程序中，中，objobj代表被锁代表被锁定的共享对象定的共享对象