《Java程序設計》課件-javaCP12線程

第十二章線程

Java程序設計本章主要內(nèi)容

概述線程的創(chuàng)建方法線程的基本操作線程組小結(jié)2024/12/24李飛——計算中心2/30概述程序：指由計算機語言的語句組成的用于解決一個實際問題的語句集合。程序是一段靜態(tài)的代碼，它可以看成驅(qū)動計算機硬件完成某一功能的執(zhí)行腳本。進程：程序的一次運行稱為一個進程（Process），它是計算機系統(tǒng)進行軟硬件資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。進程可以并發(fā)，在多個進程并發(fā)運行時，會出現(xiàn)運行、阻塞和就緒三種狀態(tài)，并依據(jù)一定的條件而相互轉(zhuǎn)換。線程：也被稱為輕量級進程(LightweightProcess，LWP）。線程是程序執(zhí)行流的最小單元；是程序中的一個單一的順序控制流程；是進程內(nèi)一個相對獨立的、可調(diào)度的執(zhí)行單元；是系統(tǒng)獨立調(diào)度和分派CPU的基本單位；是運行中的程序的最小調(diào)度單位。2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心3/35進程、線程之間的關(guān)系2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心4/35線程的狀態(tài)

新建狀態(tài)：剛剛創(chuàng)建的線程就處于新建狀態(tài)。2.就緒狀態(tài)。就緒狀態(tài)：也稱可運行狀態(tài)，處于新建狀態(tài)的線程被啟動后，是指線程具備運行的所有條件，邏輯上可以運行，在等待處理機的運行，一旦輪到它使用處理機資源，它就可以開始運行了。運行狀態(tài)：運行狀態(tài)是指線程占有處理機正在運行時的狀態(tài)。阻塞狀態(tài)：阻塞狀態(tài)是指正在運行狀態(tài)的線程在某些特殊情況下，需要讓出處理機資源，并暫時終止自己的運行。這時線程處于不可運行的狀態(tài)，這就好比旅客已經(jīng)登上火車，在火車運行過程中忽然臨時停車，以避讓其他火車時的狀態(tài)。消亡狀態(tài)：處于消亡狀態(tài)的線程不具備繼續(xù)運行的能力。2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心5/35線程狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換線程在以下幾種情況中會進入阻塞狀態(tài)。1）調(diào)用sleep()方法或yield()方法。2）為等候一個條件，線程調(diào)用wait()方法。3）該線程與另一個線程join在一起。導致線程進入消亡狀態(tài)的原因有兩個。1）正常運行的線程完成了它的全部工作。2）當進程因故停止運行時，該進程中的所有線程將被強行終止。2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心6/352線程的創(chuàng)建方法

1通過繼承Thread類創(chuàng)建線程從Thread類派生一個子類，在類中一定要重寫run()方法。用這個子類創(chuàng)建一個對象。調(diào)用這個對象的start()方法，用于啟動線程。2用Runnable接口創(chuàng)建線程在定義自己的類時說明該類繼承Runnable接口。在類定義中實現(xiàn)run()方法。在調(diào)用線程的類中建立自定義的類的實例對象R。在調(diào)用線程的類中用Thread類的構(gòu)造方法Thread(R)通過對象R來創(chuàng)建線程對象。調(diào)用線程對象的start()方法，啟動線程。2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心7/35通過Thread類創(chuàng)建線程的代碼框架classMyThreadextendsThread{

成員變量;

成員方法; publicvoidrun(){ //線程需要完成的功能對應的代碼 }}publicclassTestThread{ publicstaticvoidmain(String[]args){ MyThreadthread1=newMyThread(); //使用start方法啟動線程 thread1.start(); }}

2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心8/35通過Runnable接口創(chuàng)建線程的代碼框架classMyThreadimplementsRunnable{

成員變量;

成員方法; publicvoidrun(){ //線程需要完成的功能對應的代碼 }}publicclassTestThread{ publicstaticvoidmain(String[]args){ MyThreadt=newMyThread();//創(chuàng)建實現(xiàn)Runnable接口的類的對象//通過實現(xiàn)Runnable接口的類的對象創(chuàng)建線程類對象Threadthread1=newThread(t1); //使用start方法啟動線程 thread1.start(); }}

2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心9/353線程的基本操作線程類中的常用方法2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心10/35方法名功能start()啟動線程對象。run()定義線程體，即定義線程啟動后所執(zhí)行的操作。wait()使線程處于等待狀態(tài)。isAlive()測試線程是否在活動。setPriority(intpriority)設置線程的優(yōu)先級。yield()強行終止線程的執(zhí)行。sleep(intmillsecond)使線程休眠一段時間，時間長短由參數(shù)millsecond決定，單位是毫秒。join(longmillis)等待該線程終止。等待該線程終止的時間最長為millis毫秒。1線程的啟動創(chuàng)建線程對象Tt.start();//線程啟動2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心11/35線程的調(diào)度Java的線程調(diào)度策略：

多線程系統(tǒng)會自動為每個線程分配一個優(yōu)先級，默認時，繼承父類的優(yōu)先級。優(yōu)先級高的線程先執(zhí)行，優(yōu)先級低的線程后執(zhí)行。任務緊急的線程，其優(yōu)先級較高。優(yōu)先級相同的線程，按先進先出的原則排隊運行。線程的優(yōu)先級分為10級，在線程類Thread中，Java設置了3個和優(yōu)先級相關(guān)的靜態(tài)量。1）MAX_PRIORITY：表示線程可以具有的最高優(yōu)先級，值為10。2）MIN_PRIORITY：表示線程可以具有的最低優(yōu)先級，值為1。3）NORM_PRIORITY：表示分配給線程的默認優(yōu)先級，值為5。2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心12/35線程的同步保留字synchronized：Synchronized是聲明對象需要同步的保留字，其作用是使被聲明的方法處于同步使用狀態(tài)。Synchronized保留字寫在方法前，用于向程序說明該方法處于同步狀態(tài)。為說明Synchronized保留字的使用，我們先介紹一下臨界區(qū)和對象鎖的概念。臨界區(qū)：在Java中我們稱多線程并發(fā)運行時，線程訪問相同對象的代碼段為臨界區(qū)。臨界區(qū)可以是一個代碼塊或一個方法。對象鎖：Java運行系統(tǒng)在執(zhí)行具有保留字synchronized聲明的方法時，會為每個處于臨界區(qū)的對象分配唯一的對象鎖。任何線程訪問一個對象中被同步的方法前，首先要取得該對象的對象鎖；同步方法執(zhí)行完畢后，線程會釋放對象的同步鎖。2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心13/35線程間的通信wait()方法：方法wait()使得當前進程處于阻塞狀態(tài)，同時交出對象鎖，從而其他線程就可以取得對象鎖。還可以使用如下格式指定線程的等待時間。wait(longtimeout)wait(longtimeout,intnanos)notifyAll()方法notify()方法2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心14/35線程組線程組（ThreadGroup）：是包括許多線程的對象集，線程組擁有一個名字以及與它相關(guān)的一些屬性，可以用于管理一組線程。相關(guān)方法構(gòu)造線程組中的線程Thread(ThreadGroupgroup,Stringname)通過這個構(gòu)造方法可以創(chuàng)建一個Thread對象，將指定的參數(shù)name作為其名稱，并作為參數(shù)group所引用的線程組的一員。構(gòu)造一個新線程組。ThreadGroup(Stringname) 說明：此方法創(chuàng)建一個新線程組，并且以參數(shù)name的值作為線程組的名字。此線程組的父線程組是目前正在運行線程的線程組。創(chuàng)建一個指定父線程組的線程組。ThreadGroup(ThreadGroupparent,Stringname)2024/12/24李飛——東北大學秦皇島分校計算中心15/35線程組中的常用方法方法名說明getName()返回此線程組的名稱。getParent()返回此線程組的父線程組。getMaxPriority()返回此線程組的最高優(yōu)先級。作為此線程組一部分的線程不能擁有比最高優(yōu)先級更高的優(yōu)先級。isDaemon()測試此線程組是否為一個后臺程序線程組。isDestroyed()測試此線程組是否已經(jīng)被銷毀。setDaemon(boolean

daemon)更改此線程組的后臺程序狀態(tài)。setMaxPriority(int

pri)設置線程組的最高優(yōu)先級。線程組中已有較高優(yōu)先級的線程不受影響。interrupt()中斷此線程組中的所有線程。parentOf(ThreadGroup

g)測試線程組是否為參數(shù)g或