Java多线程编程
内容导读
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内容图文
Java多线程编程
Java给多线程编程提供了内置的支持。一个多线程程序包含两个或多个能并发运行的部分。程序的每一部分都称作一
个线程,并且每个线程定义了一个独立的执行路径。
多线程是多任务的一种特别的形式。多线程比多任务需要更小的开销。
这里定义和线程相关的另一个术语:进程:一个进程包括由操作系统分配的内存空间,包含一个或多个线程。一个线
程不能独立的存在,它必须是进程的一部分。一个进程一直运行,直到所有的非守候线程都结束运行后才能结束。
多线程能满足程序员编写非常有效率的程序来达到充分利用CPU的目的,因为CPU的空闲时间能够保持在最低限度。
一个线程的生命周
线程经过其生命周期的各个阶段。下图显示了一个线程完整的生命周期。
新状态: 一个新产生的线程从新状态开始了它的生命周期。它保持这个状态知道程序start这个线程。
运行状态:当一个新状态的线程被start以后,线程就变成可运行状态,一个线程在此状态下被认为是开始执行其任务
就绪状态:当一个线程等待另外一个线程执行一个任务的时候,该线程就进入就绪状态。当另一个线程给就绪状态的
线程发送信号时,该线程才重新切换到运行状态。
休眠状态: 由于一个线程的时间片用完了,该线程从运行状态进入休眠状态。当时间间隔到期或者等待的时间发生
了,该状态的线程切换到运行状态。
终止状态: 一个运行状态的线程完成任务或者其他终止条件发生,该线程就切换到终止状态。
线程的优先级
每一个Java线程都有一个优先级,这样有助于操作系统确定线程的调度顺序。Java优先级在MIN_PRIORITY(1)和
MAX_PRIORITY(10)之间的范围内。默认情况下,每一个线程都会分配一个优先级NORM_PRIORITY(5)。
具有较高优先级的线程对程序更重要,并且应该在低优先级的线程之前分配处理器时间。然而,线程优先级不能保证
线程执行的顺序,而且非常依赖于平台。
创建一个线程
Java提供了两种创建线程方法:
通过实现Runable接口;
通过继承Thread类本身。
通过实现Runnable接口来创建线程
创建一个线程,最简单的方法是创建一个实现Runnable接口的类。
为了实现Runnable接口,一个类只需要执行一个方法调用run(),声明如下:
<span style="font-size:18px;">public void run()</span>
你可以重写该方法,重要的是理解的run()可以调用其他方法,使用其他类,并声明变量,就像主线程一样。
在创建一个实现Runnable接口的类之后,你可以在类中实例化一个线程对象。
Thread类中定义了几个构造方法,下面的这个是我们经常使用的:
<span style="font-size:18px;">Thread(Runnable threadOb,String threadName);</span>
这里,threadOb 是一个实现Runnable 接口的类的实例,并且 threadName指定新线程的名字。
新线程创建之后,你调用它的start()方法它才会运行。
<span style="font-size:18px;">void start();</span>
实例
下面是一个创建线程并开始让它执行的实例:
<span style="font-size:18px;">//创建一个新的线程 class NewThread implements Runnable { Thread t; NewThread() { //创建第二个新线程 t = new Thread(this, "Demo Thread"); System.out.println("Child thread: " + t); // 开始线程 t.start(); } //第二个线程入口 public void run() { try { for(int i = 5; i > 0; i--) { System.out.println("Child Thread: " + i); // 暂停线程 Thread.sleep(50); } } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Child interrupted."); } System.out.println("Exiting child thread."); } } public class ThreadDemo { public static void main(String args[]) { //创建一个新线程 new NewThread(); try { for(int i = 5; i > 0; i--) { System.out.println("Main Thread: " + i); Thread.sleep(100); } } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Main thread interrupted."); } System.out.println("Main thread exiting."); } }</span>
编译以上程序运行结果如下:
通过继承Thread类来创建线程
创建一个线程的第二种方法是创建一个新的类,该类继承Thread类,然后创建一个该类的实例。
继承类必须重写run()方法,该方法是新线程的入口点。它也必须调用start()方法才能执行。
实例
下面是一个创建线程并开始让它执行的实例:
<span style="font-size:18px;">// 通过继承Thread类创建线程 class NewThread extends Thread { NewThread() { //创建第二个新线程 super("Demo Thread"); System.out.println("Child thread: " + this); //开始线程 start(); } //第二个线程入口 public void run() { try { for(int i = 5; i > 0; i--) { System.out.println("Child Thread: " + i); //让线程休眠一会 Thread.sleep(50); } } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Child interrupted."); } System.out.println("Exiting child thread."); } } public class ExtendsThread { public static void main(String args[]) { //创建一个新线程 new NewThread(); try { for(int i = 5; i > 0; i--) { System.out.println("Main Thread: " + i); Thread.sleep(100); } } catch (InterruptedException e) { System.out.println("Main thread interrupted."); } System.out.println("Main thread exiting."); } }</span>
编译以上程序运行结果如下:
Thread类方法
下表列出了Thread类的一些重要方法:
测试线程是否处于活动状态。 上述方法是被Thread对象调用的。下面的方法是Thread类的静态方法。
实例
如下的ThreadClassDemo程序演示了Thread类的一些方法:
文件名: DisplayMessage.java
<span style="font-size:18px;">//通过实现Runnable接口创建线程 public class DisplayMessage implements Runnable{ private String message; public DisplayMessage(String message){ this.message = message; } public void run(){ while(true){ System.out.println(message); } } }</span>
文件名: GuessANumber.java
<span style="font-size:18px;">//通过继承Thread类创建线程 public class GuessANumber extends Thread{ private int number; //构造方法 public GuessANumber(int number){ this.number = number; } public void run(){ int counter = 0; int guess = 0; do{ guess = (int) (Math.random() * 100 + 1); System.out.println(this.getName() + " guesses " + guess); counter++; }while(guess != number); System.out.println("** Correct! " + this.getName()+ " in " + counter + " guesses.**"); } }</span>
文件名: ThreadClassDemo.java
<span style="font-size:18px;">//测试类ThreadClassDemo public class ThreadClassDemo{ public static void main(String [] args){ Runnable hello = new DisplayMessage("Hello"); Thread thread1 = new Thread(hello); thread1.setDaemon(true); thread1.setName("hello"); System.out.println("Starting hello thread..."); thread1.start(); Runnable bye = new DisplayMessage("Goodbye"); Thread thread2 = new Thread(bye); thread2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); thread2.setDaemon(true); System.out.println("Starting goodbye thread..."); thread2.start(); System.out.println("Starting thread3..."); Thread thread3 = new GuessANumber(27); thread3.start(); try{ thread3.join(); }catch(InterruptedException e){ System.out.println("Thread interrupted."); } System.out.println("Starting thread4..."); Thread thread4 = new GuessANumber(75); thread4.start(); System.out.println("main() is ending..."); } }</span>
运行结果如下,每一次运行的结果都不一样。
线程的几个主要概念:
在多线程编程时,你需要了解以下几个概念:
线程同步
线程间通信
线程死锁
线程控制:挂起、停止和恢复
多线程的使用
有效利用多线程的关键是理解程序是并发执行而不是串行执行的。例如:程序中有两个子系统需要并发执行,这时候
就需要利用多线程编程。
通过对多线程的使用,可以编写出非常高效的程序。不过请注意,如果你创建太多的线程,程序执行的效率实际上是
降低了,而不是提升了。
请记住,上下文的切换开销也很重要,如果你创建了太多的线程,CPU花费在上下文的切换的时间将多于执行程序的
时间!
原文:http://blog.csdn.net/erlian1992/article/details/51702843
内容总结
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