Java多線程程序設計詳細解析

1、Java多線程程序設計詳細解析2006-09-27 13:00作者:蔣濤出處:csdn blog責任編輯:方舟一、理解多線程多線程是這樣一種機制,它允許在程序中并發(fā)執(zhí)行多個指令流,每個指令流都稱為一個線程,彼此間互相獨立。線程又稱為輕量級進程,它和進程一樣擁有獨立的執(zhí)行控制,由操作系統(tǒng)負責調(diào)度,區(qū)別在于線程沒有獨立的存儲空間,而是和所屬進程中的其它線程共享一個存儲空間,這使得線程間的通信遠較進程簡單。多個線程的執(zhí)行是并發(fā)的,也就是在邏輯上“同時”,而不管是否是物理上的“同時”。如果系統(tǒng)只有一個CPU,那么真正的“同時”是不可能的,但是由于CPU的速度非常快,用戶感覺不到其中的區(qū)別,因此我們也不

2、用關心它,只需要設想各個線程是同時執(zhí)行即可。多線程和傳統(tǒng)的單線程在程序設計上最大的區(qū)別在于,由于各個線程的控制流彼此獨立,使得各個線程之間的代碼是亂序執(zhí)行的,由此帶來的線程調(diào)度,同步等問題,將在以后探討。二、在Java中實現(xiàn)多線程我們不妨設想,為了創(chuàng)建一個新的線程,我們需要做些什么?很顯然,我們必須指明這個線程所要執(zhí)行的代碼,而這就是在Java中實現(xiàn)多線程我們所需要做的一切!那么如何提供給 Java 我們要線程執(zhí)行的代碼呢?讓我們來看一看 Thread 類。Thread 類最重要的方法是run(,它為Thread類的方法start(所調(diào)用,提供我們的線程所要執(zhí)行的代碼。為了指定我們自己的代碼,

3、只需要覆蓋它!方法一:繼承 Thread 類,覆蓋方法 run(,我們在創(chuàng)建的 Thread 類的子類中重寫 run( ,加入線程所要執(zhí)行的代碼即可。下面是一個例子:public class MyThread extends Threadint count= 1, number;public MyThread(int numnumber = num;("創(chuàng)建線程 " + number;public void run( while(true ("線程 " + number + ":計數(shù) " + count;if(+count= 6 re

4、turn;public static void main(String argsfor(int i = 0;i 5; i+ new MyThread(i+1.start(;這種方法簡單明了,符合大家的習慣,但是,它也有一個很大的缺點,那就是如果我們的類已經(jīng)從一個類繼承(如小程序必須繼承自 Applet 類,則無法再繼承 Thread 類,這時如果我們又不想建立一個新的類,應該怎么辦呢?我們不妨來探索一種新的方法:我們不創(chuàng)建Thread類的子類,而是直接使用它,那么我們只能將我們的方法作為參數(shù)傳遞給 Thread 類的實例,有點類似回調(diào)函數(shù)。但是 Java 沒有指針,我們只能傳遞一個包含這個方法

5、的類的實例。那么如何限制這個類必須包含這一方法呢?當然是使用接口!(雖然抽象類也可滿足,但是需要繼承,而我們之所以要采用這種新方法,不就是為了避免繼承帶來的限制嗎?方法二:實現(xiàn) Runnable 接口Runnable接口只有一個方法run(,我們聲明自己的類實現(xiàn)Runnable接口并提供這一方法,將我們的線程代碼寫入其中,就完成了這一部分的任務。但是Runnable接口并沒有任何對線程的支持,我們還必須創(chuàng)建Thread類的實例,這一點通過Thread類的構(gòu)造函數(shù) public Thread(Runnable target;來實現(xiàn)。下面是一個例子:public class MyThread im

6、plements Runnableint count= 1, number;public MyThread(int numnumber = num;public void run(while(true("線程 " + number + ":計數(shù) " + count;if(+count= 6 return;public static void main(String argsfor(int i = 0; i 5;i+ new Thread(new MyThread(i+1.start(;嚴格地說,創(chuàng)建Thread子類的實例也是可行的,但是必須注意的是,該子

7、類必須沒有覆蓋 Thread 類的 run 方法,否則該線程執(zhí)行的將是子類的 run 方法,而不是我們用以實現(xiàn)Runnable 接口的類的 run 方法,對此大家不妨試驗一下。使用 Runnable 接口來實現(xiàn)多線程使得我們能夠在一個類中包容所有的代碼,有利于封裝,它的缺點在于,我們只能使用一套代碼,若想創(chuàng)建多個線程并使各個線程執(zhí)行不同的代碼,則仍必須額外創(chuàng)建類,如果這樣的話,在大多數(shù)情況下也許還不如直接用多個類分別繼承 Thread 來得緊湊。綜上所述,兩種方法各有千秋,大家可以靈活運用。下面讓我們一起來研究一下多線程使用中的一些問題。三、線程的四種狀態(tài)1. 新狀態(tài):線程已被創(chuàng)建但尚未執(zhí)行(start( 尚未被調(diào)用。2. 可執(zhí)行狀態(tài):線程可以執(zhí)行,雖然不一定正在執(zhí)行。CPU 時間隨時可能被分配給該線程,從而使得它執(zhí)行。3. 死亡狀態(tài):正常情況下 run( 返回使得線程死亡。調(diào)用 stop(或 destroy( 亦有同樣效果,但是不被推薦,前者會產(chǎn)生異常,后者是強制終止,不會釋放鎖。4. 阻塞狀態(tài):線程不會被分配 CPU 時間,無法執(zhí)行。四、線程的優(yōu)先級線程的優(yōu)先級代表該線程的重要程度,當有多個線程同時處于可執(zhí)行狀態(tài)并等待獲得 CPU 時間時,線程調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)各個線程的優(yōu)先級來決定給誰分配 CPU 時間,優(yōu)先級高的線程有更大的機會獲得 CPU 時間,優(yōu)先級低的線程也不是沒有機會,