Java語言程序設(shè)計(jì)-第九章-線程

1、Java語言程序設(shè)計(jì)第九章 線程第9講 多線程 多線程基本概念 創(chuàng)建線程的方式 線程的生命周期及控制 線程的優(yōu)先級(jí)及調(diào)度 多線程的互斥與同步 守護(hù)線程 (Daemon) 線程組 (ThreadGroup) 程序：是一段靜態(tài)的代碼，它是應(yīng)用軟件執(zhí)行的藍(lán)本。進(jìn)程：是程序的一次動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程，它對(duì)應(yīng)了從代碼加載、執(zhí)行至執(zhí)行完畢的一個(gè)完整過程，這個(gè)過程也是進(jìn)程本身從產(chǎn)生、發(fā)展至消亡的過程。線程是比進(jìn)程更小的執(zhí)行單位。一個(gè)進(jìn)程在其執(zhí)行過程中，可以產(chǎn)生多個(gè)線程，形成多條執(zhí)行線索，每條線索，即每個(gè)線程也有它自身的產(chǎn)生、存在和消亡的過程，也是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。1、多線程基本概念操作系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程分配一段內(nèi)存空間，

2、 包括：代碼、數(shù)據(jù)以及堆棧等資源多任務(wù)的操作系統(tǒng)（OS）中，進(jìn)程切換對(duì) CPU資源消耗較大多線程是指一個(gè)進(jìn)程中同時(shí)運(yùn)行的多個(gè)完成不同子任務(wù)的線程。多線程不僅可以使一個(gè)程序同時(shí)完成多項(xiàng)任務(wù)，而且為此消耗的系統(tǒng)資源也比進(jìn)程方法少許多1、多線程基本概念并發(fā)現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中大量存在人體（消化、運(yùn)動(dòng)）計(jì)算機(jī)（同時(shí)運(yùn)行多種程序）多線程在一個(gè)程序中實(shí)現(xiàn)并發(fā)編程語言一般提供了串行程序設(shè)計(jì)的方法計(jì)算機(jī)的并發(fā)能力由操作系統(tǒng)提供Java在語言級(jí)提供多線程并發(fā)的概念1、多線程基本概念1、多線程基本概念 以前所編寫的程序，每個(gè)程序都有一個(gè)入口、一個(gè)出口以及一個(gè)順序執(zhí)行的序列，在程序執(zhí)行過程中的任何指定時(shí)刻，都只有一個(gè)單

3、獨(dú)的執(zhí)行點(diǎn)。 事實(shí)上，在單個(gè)程序內(nèi)部是可以在同一時(shí)刻進(jìn)行多種運(yùn)算的，這就是所謂的多線程（這與多任務(wù)的概念有相似之處）。 一個(gè)單獨(dú)的線程和順序程序相似，也有一個(gè)入口、一個(gè)出口以及一個(gè)順序執(zhí)行的序列，從概念上說，一個(gè)線程是一個(gè)程序內(nèi)部的一個(gè)順序控制流。 線程并不是程序，它自己本身并不能運(yùn)行，必須在程序中運(yùn)行。在一個(gè)程序中可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)線程，這些線程同時(shí)運(yùn)行，完成不同的功能。1、多線程基本概念 從邏輯的觀點(diǎn)來看，多線程意味著一個(gè)程序的多行語句同時(shí)執(zhí)行，但是多線程并不等于多次啟動(dòng)一個(gè)程序，操作系統(tǒng)也不會(huì)把每個(gè)線程當(dāng)作獨(dú)立的進(jìn)程來對(duì)待： 兩者的粒度不同，是兩個(gè)不同層次上的概念。進(jìn)程是由操作系統(tǒng)來管理的，而

4、線程則是在一個(gè)程序（進(jìn)程）內(nèi)。 不同進(jìn)程的代碼、內(nèi)部數(shù)據(jù)和狀態(tài)都是完全獨(dú)立的，而一個(gè)程序內(nèi)的多線程是共享同一塊內(nèi)存空間和同一組系統(tǒng)資源，有可能互相影響。 線程本身的數(shù)據(jù)通常只有寄存器數(shù)據(jù)，以及一個(gè)程序執(zhí)行時(shí)使用的堆棧，所以線程的切換比進(jìn)程切換的負(fù)擔(dān)要小。1、多線程基本概念進(jìn)程：程序的一次執(zhí)行。程序代碼程序數(shù)據(jù)程序資源線程：進(jìn)程中程序代碼的一個(gè)執(zhí)行序列。程序調(diào)用堆棧線程局部變量可共享訪問進(jìn)程中的數(shù)據(jù)和資源操作系統(tǒng)按線程來調(diào)度程序的執(zhí)行1、多線程基本概念文件輸入輸出裝置各種系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)區(qū)段程序區(qū)段只有一個(gè)地方在執(zhí)行文件輸入輸出裝置各種系統(tǒng)資源數(shù)據(jù)區(qū)段程序區(qū)段同時(shí)有數(shù)個(gè)地方在執(zhí)行傳統(tǒng)的進(jìn)程多線程的任

5、務(wù)1、多線程基本概念1、多線程基本概念多線程的優(yōu)勢(shì)： 多線程編程簡(jiǎn)單，效率高（能直接共享數(shù)據(jù)和資源，多進(jìn)程不能） 適合于開發(fā)服務(wù)程序（如Web服務(wù)，聊天服務(wù)等） 適合于開發(fā)有多種交互接口的程序（如聊天程序的客戶端，網(wǎng)絡(luò)下載工具） 適合于有人機(jī)交互又有計(jì)算量的程序（如字處理程序Word，Excel） 減輕編寫交互頻繁、涉及面多的程序的困難（如監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)端口） 程序的吞吐量會(huì)得到改善（同時(shí)監(jiān)聽多種設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)端口、串口、并口以及其他外設(shè)） 有多個(gè)處理器的系統(tǒng)，可以并發(fā)運(yùn)行不同的線程（否則，任何時(shí)刻只有一個(gè)線程在運(yùn)行）1、多線程基本概念 雖然各種操作系統(tǒng)（Unix/Linux、Windows系列等）都

6、支持多線程，但若要用C、C+或其他語言編寫多線程程序是十分困難的，因?yàn)樗鼈儗?duì)數(shù)據(jù)同步的支持不充分。 對(duì)多線程的綜合支持是Java語言的一個(gè)重要特色，它提供了Thread類來實(shí)現(xiàn)多線程。在Java中，線程可以認(rèn)為是由三部分組成的： 虛擬CPU，封裝在java.lang.Thread類中，它控制著整個(gè)線程的運(yùn)行； 執(zhí)行的代碼，傳遞給Thread類，由Thread類控制順序執(zhí)行； 處理的數(shù)據(jù)，傳遞給Thread類，是在代碼執(zhí)行過程中所要處理的數(shù)據(jù)。Java應(yīng)用程序總是從主類的main方法開始執(zhí)行。當(dāng)JVM加載代碼，發(fā)現(xiàn)main方法之后，就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)線程，這個(gè)線程稱作“主線程”，該線程負(fù)責(zé)執(zhí)行main

7、方法。那么，在main方法中再創(chuàng)建的線程，就稱為主線程中的線程。如果main方法中沒有創(chuàng)建其他的線程，那么當(dāng)main方法執(zhí)行完最后一個(gè)語句，即main方法返回時(shí)，JVM就會(huì)結(jié)束我們的Java應(yīng)用程序。如果main方法中又創(chuàng)建了其他線程，那么JVM就要在主線程和其他線程之間輪流切換，保證每個(gè)線程都有機(jī)會(huì)使用CPU資源，main方法即使執(zhí)行完最后的語句，JVM也不會(huì)結(jié)束我們的程序，JVM一直要等到主線程中的所有線程都結(jié)束之后，才結(jié)束我們的Java應(yīng)用程序。1、多線程基本概念 在Java語言中，用Thread類或子類創(chuàng)建線程對(duì)象。這一節(jié)講述怎樣用Thread子類創(chuàng)建對(duì)象。 用戶可以擴(kuò)展 Thread

8、類，但需要重寫父類的run方法，其目的是規(guī)定線程的具體操作，否則線程就什么也不做，因?yàn)楦割惖膔un方法中沒有任何操作語句。 下面例子中除主線程外還有兩個(gè)線程，這兩個(gè)線程分別在命令行窗口的左側(cè)和右側(cè)順序地一行一行地輸出字符串。主線程負(fù)責(zé)判斷輸出的行數(shù)，當(dāng)其中任何一個(gè)線程輸出8行后，就結(jié)束進(jìn)程。本例題中用到了System類中的類方法：exit(int n)，主線程使用該方法結(jié)束整個(gè)程序。 2、創(chuàng)建線程的方式 - Thread 的子類創(chuàng)建線程 使用Thread子類創(chuàng)建線程的優(yōu)點(diǎn)是：我們可以在子類中增加新的成員變量，使線程具有某種屬性，也可以在子類中新增加方法，使線程具有某種功能。但是，Java不支持

9、多繼承，Thread類的子類不能再擴(kuò)展其他的類。2、創(chuàng)建線程的方式 - Thread 的子類創(chuàng)建線程 1Runnable接口與目標(biāo)對(duì)象 創(chuàng)建線程的另一個(gè)途徑就是用Thread類直接創(chuàng)建線程對(duì)象。使用Thread創(chuàng)建線程對(duì)象時(shí)，通常使用的構(gòu)造方法是： Thread（Runnable target）， 該構(gòu)造方法中的參數(shù)是一個(gè)Runnable類型的接口，因此，在創(chuàng)建線程對(duì)象時(shí)必須向構(gòu)造方法的參數(shù)傳遞一個(gè)實(shí)現(xiàn)Runnable接口類的實(shí)例，該實(shí)例對(duì)象稱作所創(chuàng)線程的目標(biāo)對(duì)象，當(dāng)線程調(diào)用start方法后，一旦輪到它來享用CPU資源，目標(biāo)對(duì)象就會(huì)自動(dòng)調(diào)用接口中的run方法（接口回調(diào)），這一過程是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，

10、用戶程序只需要讓線程調(diào)用start方法即可，也就是說，當(dāng)線程被調(diào)度并轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，所執(zhí)行的就是run()方法中所規(guī)定的操作。例子：通過Runnable接口的方式創(chuàng)建線程 2、創(chuàng)建線程的方式 -使用Runable接口 我們知道線程間可以共享相同的內(nèi)存單元（包括代碼與數(shù)據(jù)），并利用這些共享單元來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、實(shí)時(shí)通信與必要的同步操作。對(duì)于Thread（Runnable target）構(gòu)造方法創(chuàng)建的線程，輪到它來享用CPU資源時(shí)，目標(biāo)對(duì)象就會(huì)自動(dòng)調(diào)用接口中的run方法，因此，對(duì)于使用同一目標(biāo)對(duì)象的線程，目標(biāo)對(duì)象的成員變量自然就是這些線程共享的數(shù)據(jù)單元。另外，創(chuàng)建目標(biāo)對(duì)象類在必要時(shí)還可以是某個(gè)特定類

11、的子類，因此，使用Runnable接口比使用Thread的子類更具有靈活性。 下面的例子中，兩個(gè)線程：zhang和cheng，使用同一目標(biāo)對(duì)象。兩個(gè)線程共享目標(biāo)對(duì)象的money。當(dāng)money的值小于100時(shí)，線程zhang結(jié)束自己的run方法進(jìn)入死亡狀態(tài)；當(dāng)money的值小于0時(shí)，線程cheng結(jié)束自己的run方法進(jìn)入死亡狀態(tài)。2、創(chuàng)建線程的方式 -使用Runable接口 2關(guān)于run方法中的局部變量 對(duì)于具有相同目標(biāo)對(duì)象的線程，當(dāng)其中一個(gè)線程享用CPU資源時(shí)，目標(biāo)對(duì)象自動(dòng)調(diào)用接口中的run方法，這時(shí)，run方法中的局部變量被分配內(nèi)存空間，當(dāng)輪到另一個(gè)線程享用CPU資源時(shí)，目標(biāo)對(duì)象會(huì)再次調(diào)用接

12、口中的run方法，那么，run方法中的局部變量會(huì)再次分配內(nèi)存空間。也就是說run方法已經(jīng)啟動(dòng)運(yùn)行了兩次，分別運(yùn)行在不同的線程中，即運(yùn)行在不同的時(shí)間片內(nèi)。不同線程的run方法中的局部變量互不干擾，一個(gè)線程改變了自己的run方法中局部變量的值不會(huì)影響其他線程的run方法中的局部變量?？蠢?、創(chuàng)建線程的方式 -使用Runable接口例子：通過實(shí)例熟悉如何創(chuàng)建線程 1start() 線程調(diào)用該方法將啟動(dòng)線程，使之從新建狀態(tài)進(jìn)入就緒隊(duì)列排隊(duì)，一旦輪到它來享用CPU資源時(shí)，就可以脫離創(chuàng)建它的主線程獨(dú)立開始自己的生命周期了。 2run() Thread類的run()方法與Runnable接口中的run()

13、方法的功能和作用相同，都用來定義線程對(duì)象被調(diào)度之后所執(zhí)行的操作，都是系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用而用戶程序不得引用的方法。系統(tǒng)的Thread類中，run()方法沒有具體內(nèi)容，所以用戶程序需要?jiǎng)?chuàng)建自己的Thread類的子類，并重寫run()方法來覆蓋原來的run()方法。當(dāng)run方法執(zhí)行完畢，線程就變成死亡狀態(tài)，所謂死亡狀態(tài)就是線程釋放了實(shí)體，即釋放分配給線程對(duì)象的內(nèi)存。在線程沒有結(jié)束run()方法之前，不贊成讓線程再調(diào)用start()方法，否則將發(fā)生ILLegalThreadStateException異常。 2、創(chuàng)建線程的方式 -線程的常用方法 3sleep(int millsecond) 線程的調(diào)度執(zhí)行是

14、按照其優(yōu)先級(jí)的高低順序進(jìn)行的，當(dāng)高級(jí)線程不完成，即未死亡時(shí)，低級(jí)線程沒有機(jī)會(huì)獲得處理器。有時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的線程需要優(yōu)先級(jí)低的線程做一些工作來配合它，或者優(yōu)先級(jí)高的線程需要完成一些費(fèi)時(shí)的操作，此時(shí)優(yōu)先級(jí)高的線程應(yīng)該讓出處理器，使優(yōu)先級(jí)低的線程有機(jī)會(huì)執(zhí)行。為達(dá)到這個(gè)目的，優(yōu)先級(jí)高的線程可以在它的run()方法中調(diào)用sleep方法來使自己放棄處理器資源，休眠一段時(shí)間。休眠時(shí)間的長(zhǎng)短由sleep方法的參數(shù)決定，millsecond是毫秒為單位的休眠時(shí)間。如果線程在休眠時(shí)被打斷，JVM就拋出InterruptedException異常。因此，必須在trycatch語句塊中調(diào)用sleep方法。例子：線程的休

15、眠 2、創(chuàng)建線程的方式 -線程的常用方法 4isAlive() 檢查線程是否處于運(yùn)行狀態(tài)的方法，當(dāng)一個(gè)線程調(diào)用start（）方法，并占有CUP資源后，該線程的run方法就開始運(yùn)行。在線程的run方法結(jié)束之前，即沒有進(jìn)入死亡狀態(tài)之前，線程調(diào)用isAlive()方法返回true，當(dāng)線程進(jìn)入死亡狀態(tài)后（實(shí)體內(nèi)存被釋放），線程仍可以調(diào)用方法isAlive（），這時(shí)返回的值是false。 需要注意的是，一個(gè)已經(jīng)運(yùn)行的線程在沒有進(jìn)入死亡狀態(tài)時(shí)，不要再給線程分配實(shí)體，由于線程只能引用最后分配的實(shí)體，先前的實(shí)體就會(huì)成為“垃圾”，并且不會(huì)被垃圾收集機(jī)收集掉。 2、創(chuàng)建線程的方式 -線程的常用方法 現(xiàn)在讓我們看一

16、個(gè)例子，在下面的例子中一個(gè)線程每隔1秒鐘在命令行窗口輸出一句話：“你好！”，在輸出5句之后，該線程又被分配了實(shí)體，新實(shí)體又開始運(yùn)行。這時(shí)，我們?cè)诿钚忻棵腌娔芸匆妰尚小澳愫谩?，因?yàn)槔鴮?shí)體仍然在工作。 2、創(chuàng)建線程的方式 -線程的常用方法 5currentThread() currentThread（）方法是Thread類中的類方法，可以用類名調(diào)用，該方法返回當(dāng)前正在使用CPU資源的線程。 6interrupt() intertupt方法經(jīng)常用來“吵醒”休眠的線程。當(dāng)一些線程調(diào)用sleep方法處于休眠狀態(tài)時(shí)，一個(gè)使用 CPU資源的其它線程在執(zhí)行過程中，可以讓休眠的線程分別調(diào)用interrupt

17、 方法“吵醒”自己，即導(dǎo)致休眠的線程發(fā)生InterruptedException異常，從而結(jié)束休眠，重新排隊(duì)等待CPU資源。 2、創(chuàng)建線程的方式 -線程的常用方法 在下面的例子中，有3個(gè)線程：zhangXiao、zhengMing和teacher，其中2個(gè)線程：zhangXiao和zhengMing準(zhǔn)備休眠10秒鐘后，再分別輸出“早上好！”和“good morning！”。teacher線程在輸出5句“上課”后，“吵醒”休眠的線程：zhangXiao和zhengMing。 2、創(chuàng)建線程的方式 -線程的常用方法3、 線程的生命周期及控制 線程是程序內(nèi)部的一個(gè)順序控制流，它具有一個(gè)特定的生命周期。

18、在一個(gè)線程的生命周期中，它總處于某一種狀態(tài)中。線程的狀態(tài)表示了線程正在進(jìn)行的活動(dòng)以及在這段時(shí)間內(nèi)線程能完成的任務(wù)。 1線程的4種狀態(tài) 在Java語言中，Thread類及其子類創(chuàng)建的對(duì)象稱作線程，新建的線程在它的一個(gè)完整的生命周期中通常要經(jīng)歷4種狀態(tài)，（1）新建（new Thread） 當(dāng)創(chuàng)建了一個(gè)新的線程時(shí)（ myThread thd = new myThread(); ），它就處于創(chuàng)建狀態(tài)，此時(shí)它僅僅是一個(gè)空的線程對(duì)象，系統(tǒng)不為它分配資源。處于這種狀態(tài)時(shí)只能啟動(dòng)或終止該線程，調(diào)用除這兩種以外的其它線程狀態(tài)相關(guān)的方法都會(huì)失敗并且會(huì)引起非法狀態(tài)例外IllegalThreadStateExcept

19、ion（對(duì)于其它狀態(tài)，若所調(diào)用的方法與狀態(tài)不符，都會(huì)引起非法狀態(tài)例外）。 3、線程的生命周期及控制（2）運(yùn)行 線程創(chuàng)建后僅僅是占有了內(nèi)存資源，在JVM管理的線程中還沒有這個(gè)線程，此線程必須調(diào)用start（）方法（從父類繼承的方法）通知JVM，這樣JVM就會(huì)知道又有一個(gè)新一個(gè)線程排隊(duì)等候切換了。 當(dāng)JVM將CUP使用權(quán)切換給線程時(shí)，如果線程是Thread的子類創(chuàng)建的，該類中的run方法就立刻執(zhí)行。所以我們必須在子類中重寫父類的run方法，Thread類中的run()方法沒有具體內(nèi)容，程序要在Thread類的子類中重寫run()方法來覆蓋父類的run()方法，run方法規(guī)定了該線程的具體使命。 在

20、線程沒有結(jié)束run方法之前，不要讓線程再調(diào)用start方法，否則將發(fā)生ILLegalThreadStateException異常。 3、線程的生命周期及控制（3）中斷 有4種原因的中斷：（a） JVM將CPU資源從當(dāng)前線程切換給其他線程，使本線程讓出CPU的使用權(quán)處于中斷狀態(tài)。（b）線程使用CPU資源期間，執(zhí)行了sleep(int millsecond)方法，使當(dāng)前線程進(jìn)入休眠狀態(tài)。sleep(int millsecond)方法是Thread類中的一個(gè)類方法，線程一旦執(zhí)行了sleep(int millsecond)方法，就立刻讓出CPU的使用權(quán)，使當(dāng)前線程處于中斷狀態(tài)。經(jīng)過參數(shù)millseco

21、nd指定的豪秒數(shù)之后，該線程就重新進(jìn)到線程隊(duì)列中排隊(duì)等待CPU資源，以便從中斷處繼續(xù)運(yùn)行。 3、線程的生命周期及控制（c）線程使用CPU資源期間，執(zhí)行了wait()方法，使得當(dāng)前線程進(jìn)入等待狀態(tài)。等待狀態(tài)的線程不會(huì)主動(dòng)進(jìn)到線程隊(duì)列中排隊(duì)等待CPU資源，必須由其他線程調(diào)用notify()方法通知它，使得它重新進(jìn)到線程隊(duì)列中排隊(duì)等待CPU資源，以便從中斷處繼續(xù)運(yùn)行。有關(guān)wait、noftify和notifyAll方法將在后面詳細(xì)討論 (d) 線程使用CPU資源期間，執(zhí)行某個(gè)操作進(jìn)入阻塞狀態(tài)，比如執(zhí)行讀/寫操作引起阻塞。進(jìn)入阻塞狀態(tài)時(shí)線程不能進(jìn)入排隊(duì)隊(duì)列，只有當(dāng)引起阻塞的原因消除時(shí)，線程才重新進(jìn)到線

22、程隊(duì)列中排隊(duì)等待CPU資源，以便從原來中斷處開始繼續(xù)運(yùn)行。 3、線程的生命周期及控制 （4）死亡 處于死亡狀態(tài)的線程不具有繼續(xù)運(yùn)行的能力。線程死亡的原因有二，一個(gè)是正常運(yùn)行的線程完成了它的全部工作，即執(zhí)行完run方法中的全部語句，結(jié)束了run方法。另一個(gè)原因是線程被提前強(qiáng)制性地終止，即強(qiáng)制run方法結(jié)束。所謂死亡狀態(tài)就是線程釋放了實(shí)體，即釋放分配給線程對(duì)象的內(nèi)存。 現(xiàn)在，我們看一個(gè)完整的例子，通過分析運(yùn)行結(jié)果闡述線程的4種狀態(tài)。該例子中我們用Thread的子類：WriteWordThread創(chuàng)建了兩個(gè)線程。 3、線程的生命周期及控制 上述程序在不同的計(jì)算機(jī)運(yùn)行或在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)反復(fù)運(yùn)行的結(jié)果不盡

23、相同，輸出結(jié)果依賴當(dāng)前CPU資源的使用情況。為了使結(jié)果盡量不依賴于當(dāng)前CPU資源的使用情況，我們應(yīng)當(dāng)讓線程主動(dòng)調(diào)用sleep方法讓出CPU的使用權(quán)進(jìn)入中斷狀態(tài)，如下列代碼所示： 3、線程的生命周期及控制3、線程的生命周期及控制 isAlive()方法：可以用來判斷線程目前是否正在執(zhí)行中。如果線程已被啟動(dòng)并且未被終止，那么isAlive( )返回true，但該線程是可運(yùn)行或是不可運(yùn)行的，是不能作進(jìn)一步的分辨。如果返回false，則該線程是新創(chuàng)建或是已被終止的（同樣不能作進(jìn)一步的分辨）。 join()方法：等待線程執(zhí)行完畢。 yield()方法：將執(zhí)行的權(quán)力交給其它優(yōu)先級(jí)相同的線程，當(dāng)前執(zhí)行線程到

24、可運(yùn)行線程隊(duì)列（ready）的最后等待，若隊(duì)列空，該方法無效。myThread thd = new MyThread();thd.start();thd.join(); /等待線程thd執(zhí)行完后再繼續(xù)往下執(zhí)行join(int time)：最多等待time所指定的時(shí)間。 sleep()方法可以暫停線程的執(zhí)行，讓其它線程得到機(jī)會(huì)。但sleep()要丟出例外InterruptedException ，必須抓住。try sleep(100)catch(InterruptedException e) /本例外可不作處理 suspend()方法和resume()可以用來暫停線程或恢復(fù)線程?？梢杂删€程自身在

25、線程體中調(diào)用suspend()方法暫停自己，也可以在其他線程中通過線程實(shí)例調(diào)用suspend()方法暫停線程的執(zhí)行。但是要恢復(fù)由suspend()方法暫停的線程，只能在其他線程中通過線程實(shí)例調(diào)用resume()方法。3、線程的生命周期及控制 Java提供一個(gè)線程調(diào)度器來監(jiān)控程序中啟動(dòng)后進(jìn)入可運(yùn)行狀態(tài)的所有線程。線程調(diào)度器按照線程的優(yōu)先級(jí)決定調(diào)度哪些線程來執(zhí)行，具有高優(yōu)先級(jí)的線程會(huì)在較低優(yōu)先級(jí)的線程之前得到執(zhí)行。同時(shí)線程的調(diào)度是搶先式的，即如果當(dāng)前線程在執(zhí)行過程中，一個(gè)具有更高優(yōu)先級(jí)的線程進(jìn)入可執(zhí)行狀態(tài)，則該高優(yōu)先級(jí)的線程會(huì)被立即調(diào)度執(zhí)行。 多個(gè)線程運(yùn)行時(shí)，若線程的優(yōu)先級(jí)相同，由操作系統(tǒng)按時(shí)間片

26、輪轉(zhuǎn)方式或獨(dú)占方式來分配線程的執(zhí)行時(shí)間。 4、線程的優(yōu)先級(jí)及調(diào)度 在Java中線程的優(yōu)先級(jí)是用數(shù)字來表示的，分為三個(gè)級(jí)別： 低優(yōu)先級(jí)：Thread.MIN_PRIORITY，數(shù)值為1 (24) 缺省優(yōu)先級(jí)： Thread. NORM_PRIORITY，數(shù)值為5 高優(yōu)先級(jí)：Thread.MAX_PRIORITY，數(shù)值為10 (69) 具有相同優(yōu)先級(jí)的多個(gè)線程，若它們都為高優(yōu)先級(jí)Thread.MAX_PRIORITY，則每個(gè)線程都是獨(dú)占式的，也就是說這些線程將被順序執(zhí)行；若該優(yōu)先級(jí)不為高優(yōu)先級(jí)，則這些線程將同時(shí)執(zhí)行，也就是說這些線程的執(zhí)行是無序的。 線程被創(chuàng)建后，其缺省的優(yōu)先級(jí)是缺省優(yōu)先級(jí)Thre

27、ad. NORM_PRIORITY?？梢杂梅椒?int getPriority()來獲得線程的優(yōu)先級(jí)，同時(shí)也可以用方法 void setPriority( int p ) 在線程被創(chuàng)建后改變線程的優(yōu)先級(jí)。 4、線程的優(yōu)先級(jí)及調(diào)度在實(shí)際軟件系統(tǒng)中，許多線程之間有時(shí)會(huì)共享一些數(shù)據(jù)，并且它們之間的狀態(tài)、行為是相互影響的。線程間共享的數(shù)據(jù)以及線程狀態(tài)、行為的相互影響有兩種：一種是線程間的互斥，一種是線程間的同步 5.1 共享資源問題5.2 互斥線程的設(shè)計(jì)方法5、多線程的互斥與同步 線程間的互斥5.1 共享資源問題共享資源是指在程序中并行運(yùn)行的若干個(gè)線程操作的數(shù)據(jù)資源相同在程序中，并行運(yùn)行的若干個(gè)線程操

28、作共享資源時(shí)可能出錯(cuò)。例如，在一個(gè)民航的售票系統(tǒng)中，一個(gè)售票處工作人員（甲）欲給一個(gè)客戶分配一個(gè)座位，于是調(diào)出飛機(jī)的座位分配圖，但當(dāng)甲察看座位分配圖時(shí)，另外一個(gè)售票處的工作人員（乙）也在為其他客戶分配座位，乙也調(diào)出了這張飛機(jī)座位分配圖。乙為客戶分配了座位6A，同時(shí)在圖中標(biāo)記此座位（6A）已被分配。此時(shí)，甲還在察看那張未被更新的座位分配圖，甲并不知道座位分配圖已經(jīng)發(fā)生了變化（座位6A已被分配），甲也為客戶分配了座位6A。這時(shí)問題就出現(xiàn)了，一個(gè)座位被兩個(gè)人同時(shí)擁有那么，問題出在哪里呢？顯然是飛機(jī)的座位分配圖，這是一個(gè)共享的數(shù)據(jù)。在一個(gè)工作人員使用它時(shí)，應(yīng)該禁止其他工作人員使用它這類問題實(shí)際是一種生

29、產(chǎn)者-消費(fèi)者問題。生產(chǎn)者一次或多次提供貨物，若干個(gè)消費(fèi)者同時(shí)消費(fèi)。我們定義這種生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題是生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式 共享資源的互斥基于上述分析，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，當(dāng)并行運(yùn)行的幾個(gè)線程操作共享資源，且問題的模型屬于生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式時(shí)，一定要保證操作的互斥，即一個(gè)共享資源每次只能由一個(gè)線程操作，當(dāng)這個(gè)線程還沒有操作完時(shí)，不允許其他線程操作共享資源。只有這樣才能保證并行運(yùn)行的多個(gè)線程對(duì)共享資源操作的正確性5.2 互斥線程的設(shè)計(jì)方法互斥鎖是基于共享資源的互斥性設(shè)計(jì)的，用來標(biāo)記那些多個(gè)并行運(yùn)行的線程共享的資源。被用互斥鎖標(biāo)記的共享資源，在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，只能有一個(gè)線程使用；只有當(dāng)加互斥鎖的線程使用完了該共享

30、資源，另一個(gè)線程才可以使用。這樣就可以保證線程對(duì)共享資源操作的正確性在Java語言中，引入了“對(duì)象互斥鎖”的概念（又稱為監(jiān)視器、管程）來實(shí)現(xiàn)不同線程對(duì)共享數(shù)據(jù)操作的同步。 “對(duì)象互斥鎖”阻止多個(gè)線程同時(shí)訪問同一個(gè)條件變量。 在Java語言中，有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)“對(duì)象互斥鎖”： 用關(guān)鍵字volatile來聲明一個(gè)共享數(shù)據(jù)（變量）； 用關(guān)鍵字synchronized來聲明一個(gè)操作共享數(shù)據(jù)的方法或一段代碼。為共享資源加互斥鎖的兩種方法：（1）鎖定一個(gè)對(duì)象和一段代碼聲明格式為： synchronized (對(duì)象名) 對(duì)象表示要鎖定的共享資源，一對(duì)花括號(hào)內(nèi)的語句組表示鎖定對(duì)象期間執(zhí)行的語句。此格式可以用

31、來在一個(gè)線程的一部分代碼上加互斥鎖當(dāng)一個(gè)線程執(zhí)行這段代碼時(shí)，就鎖定了指定的對(duì)象這就形成了多個(gè)線程對(duì)同一個(gè)對(duì)象的“互斥”使用方式，因此該對(duì)象也稱為互斥對(duì)象（2）鎖定一個(gè)方法聲明格式為： synchronized 方法聲明 方法體 這里雖然沒有指出鎖定的對(duì)象，但是一個(gè)方法必然屬于一個(gè)類，因此，此格式鎖定的是該方法所屬類的對(duì)象，鎖定的范圍是整個(gè)方法 在下面的例子中有兩個(gè)線程：accountant和cashier，他倆共同擁有一個(gè)帳本。他倆都可以使用saveOrTake（int number）對(duì)帳本進(jìn)行訪問，會(huì)計(jì)使用saveOrTake方法時(shí)，向帳本上寫入存錢記錄；出納使用saveOrTake方法時(shí)，

32、向帳本寫入取錢記錄。因此，當(dāng)會(huì)計(jì)正在使用saveOrTake方法時(shí)，出納被禁止使用，反之也是這樣。 為共享資源加互斥鎖的兩種方法：還有一種線程間對(duì)共享資源的相互影響，是一個(gè)線程的運(yùn)行要依賴于另一個(gè)線程對(duì)共享資源的處理結(jié)果，這稱為線程間的同步 5.3 資源同步問題5.4 同步線程的設(shè)計(jì)方法5、多線程的互斥與同步 線程間的同步5.3 資源同步問題一個(gè)計(jì)算機(jī)模擬生產(chǎn)-銷售問題。規(guī)定：（1）由于倉(cāng)庫(kù)有限，必須把倉(cāng)庫(kù)中的商品銷售完后才能再生產(chǎn)；（2）由于擔(dān)心不能及時(shí)供貨被罰款，只有當(dāng)倉(cāng)庫(kù)中有貨時(shí)才能銷售。在這類問題中，兩個(gè)操作（生產(chǎn)和銷售）中的任何一個(gè)操作執(zhí)行的前提，是另一個(gè)操作已經(jīng)完成。另一個(gè)操作已經(jīng)

33、完成的標(biāo)志是共享資源（倉(cāng)庫(kù)）滿足本操作的執(zhí)行條件。這樣一類問題也稱作生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題。我們定義這種生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題是生產(chǎn)者-消費(fèi)者模式。消費(fèi)者操作執(zhí)行的前提條件是生產(chǎn)者操作已經(jīng)生產(chǎn)了；生產(chǎn)者操作執(zhí)行的前提條件是消費(fèi)者已經(jīng)消費(fèi)了。在存在共享資源同步問題的程序設(shè)計(jì)中如果不考慮共享資源的同步問題，必然引起錯(cuò)誤 5.4 線程同步的設(shè)計(jì)方法線程同步的設(shè)計(jì)方法，是除了加互斥鎖外，還要在并行運(yùn)行的線程上加信號(hào)量信號(hào)量是一個(gè)標(biāo)志，表示一種操作（如生產(chǎn)或銷售）是否已執(zhí)行完，另一種操作（如銷售或生產(chǎn)）是否可以執(zhí)行了。Object類提供了一組關(guān)于線程同步的方法：l void wait() 引起當(dāng)前線程等待l void notify()喚醒一個(gè)正在等待這個(gè)對(duì)象的線程l void notifyAll()喚醒所有正在等待這個(gè)對(duì)象的線程wait()方法的所謂等待，是把當(dāng)前線程從運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)為阻塞狀態(tài)notify()方法的所謂喚醒，是把等待線程從阻塞狀態(tài)轉(zhuǎn)為可運(yùn)行狀態(tài)，從而有機(jī)會(huì)讓線程調(diào)度程序調(diào)度進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)還有一點(diǎn)要說明的是：wait()方法所在的代碼段一定要加互斥鎖synchronized。