面向对象程序设计第10章.ppt

第 10 章 多线程程序设计 线程的定义 l进程是一个用来描述处于动态运行状态的应用 程序的概念，即一个进程就是一个执行中的程 序，每个进程都有一块自己独立的地址空间， 并可以包含多个线程。这些线程将共享进程的 地址空间及操作系统分配给这个进程的资源。 l线程是指进程中的一个执行流，多线程是指在 一个进程中同时运行多个不同线程，每个线程 分别执行不同的任务。 10.1 创建线程 创建线程的两种方法： 1.利用Thread类创建线程 2.利用Runnable接口创建线程 1、利用Thread类创建线程 使用这种方式创建、启动线程的基本过程： 声明一个Thread类的子类，并且覆盖其中的 run() 成员方法，并将线程执行的程序代码写 在其中。 使用时时通过调过调 用Thread类类提供的start() 方法 间间接地使用它。 例：利用Thread类创建线程 public class MyThread_1 extends Thread public void run() public class MultiThread_1 public static void main(String args ) Thread t1 = new MyThread_1(); t1.setName(“T1“); Thread t2 = new MyThread_1(); t2.setName(“T2“); t1.start(); t2.start(); 2、利用Runnable接口创建线程 使用这种方式创建、启动线程的基本过程： 声明一个实现Runnable接口的类。 以实现Runnable 接口的类对象为参数创建一 个Thread 类对象。 调用Thread类对象的start() 方法启动线程。 例：利用Runnable接口创建线程 public class MyThread_2 implements Runnable public void run( ) public class MultiThread_2 public static void main(String args ) MyThread_2 thread = new MyThread_2( ); Thread threadObj = new Thread(thread); threadObj.start(); 10.2 线程状态的转换 一个线程的生命周期中，有四个状态，线程就 是在这4个状态之间不断变换，直到死亡为止。 线程的优先级 每一个线程都有一个优先级 ，在Thread类中有3 个常量MIN_PRIORITY、MAX_PRIORITY、 NORMAL_PRIORITY分别表示优先级为1、10和5， 它们代表最低优先级、最高优先级和普通优先级 。 可以调用Thread类的setPriority(int level) 成员方法为某个线程设置优先级。 例如，假设threadObj是一个Thread类对象，可 以用 threadObj.setPriority(6);设置优先级。 10.3 线程控制 基本的线程控制方法 启动线程 start() 阻塞线程 wait() 唤醒线程notify() 或 notifyAll() 或interrupt() 线程让步 yield() 等待其它线程结束join() 判断线程是否处于活动状态isAlive() 10.4 多线程的同步与互斥 l 一般来说线程之间不是孤立的，多个线程可能 共享某些资源。比如，一个线程要读取数据，另外 一个线程要处理这些数据。因此，系统必须对线程 进行同步控制，等到第一个线程读取完数据，第二 个线程才能处理该数据，从而避免错误。 l 简单地说，在一个时刻只能够被一个线程访问 的资源称为临界资源，而访问临界资源的那段代码 则被称为临界区。临界区的使用必须互斥地进行， 即一个线程在临界区中执行代码时，其它线程不能 够进入临界区。 synchronized l Java中，引入了对象”互斥锁”的概念，来保证共享数据 操作的完整性。每个Java对象都对应于一个”互斥锁”标记， 这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程访问该对 象。一旦某个线程获得了该锁，别的线程如果希望获得该 锁，只能等待这个线程释放锁之后。 l 关键字synchronized用来与对象的互斥锁联系。当某个 对象用synchronized 修饰时，表明该对象在任一时刻只能 由一个线程访问。此时，如果有第二个线程也要访问同一 个对象，它也试图获取该对象的互斥锁，但因该对象已经 被锁定，则第二个线程必须等待，直到锁被释放为止。 synchronized l 1、synchonized方法 synchronized 或 synchronized(this) synchronized l 2、synchronized块 将synchronized关键字加在某代码块之前，就可声明该代 码块为synchronized块，从而使该代码块成为互斥使用的 代码块，即其中的代码必须获得对象的锁方能执行。 synchronized 例：模拟银行中的存款、取款-1 public class Account private String name; private float amount; public synchronized void deposit(float amt) float tmp = amount; tmp += amt; try Thread.sleep(1); catch (InterruptedException e) amount = tmp; public float getBalance() return amount; 例：模拟银行中的存款、取款-2 public synchronized float withdraw(float amt) float tmp = amount; if (tmp = amt) tmp -= amt; else tmp = 0; System.out.println(“预取 “ + amt + “,剩余金额不足! 仅能取走 “ + amount); try Thread.sleep(1) catch (InterruptedException e) amount = tmp; return amount; 例：模拟银行中的存款、取款-3 public class DepositThread extends Thread /存款线程 private Account a1; private float amount; public DepositThread(Account a1, float amount) this.a1 = a1; this.amount = amount; 例：模拟银行中的存款、取款-4 public void run() synchronized (a1) float k = a1.getBalance(); try sleep(1);/模拟花费时间 catch (InterruptedException e) a1.deposit(amount); System.out.println(“现有“ + k + “,存入“ + amount + “,余额“ + a1.getBalance(); 例：模拟银行中的存款、取款-5 public class WithdrawThread extends Thread /取款线程 private Account a1; private float amount; public WithdrawThread(Account a1, float amount) this.a1 = a1; this.amount = amount; public void run() synchronized (a1) float k = a1.getBalance(); try sleep(1); /模拟花费时间 catch (InterruptedException e) float m = a1.withdraw(amount); 例：模拟银行中的存款、取款-6 public class AccountT