多线程

最新推荐文章于 2024-12-01 23:55:34 发布

longshan_2009

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文章标签：线程

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多线程是实现并发机制的一种有效手段。进程和线程一样，都是实现并发的一个基本单位。

线程和进程的主要差别体现在以下两个方面：

（1）同样作为基本的执行单元，线程是划分得比进程更小的执行单位。

（2）每个进程都有一段专用的内存区域。与此相反，线程却共享内存单元（包括代码和数据），通过共享的内存单元来实现数据交换、实时通信与必要的同步操作。

所谓的线程（Thread）是指程序的运行流程，“多线程”的机制则是指可以同时运行多个程序块，使程序运行的效率变得更高，也可克服传统程序语言所无法解决的问题.

范例：

public class ThreadDemo9_1
{
	public static void main(String args[])
	{
		new TestThread().run();
		// 循环输出
		for(int i=0;i<10;i++)
		{
			System.out.println("main 线程在运行");
		}
	}
}

class TestThread
{
	public void run()
	{
		for(int i=0;i<10;i++)
		{
			System.out.println("TestThread 在运行");
		}
	}
}

要想运行main方法中的循环，必须要等TestThread类中的run()方法执行完之后才可以运行，这便是单一线程的缺陷，在Java里，是否可以同时运行9与19行的语句，使得“main 线程在运行”和“TestThread 在运行”交错输出呢？答案是肯定的，其方法是——在Java里激活多个线程。

如果在类里要激活线程，必须先做好下面两个准备：
（1）线程必须扩展自Thread类，使自己成为它的子类。
（2）线程的处理必须编写在run()方法内。

通过继承Thread类实现多线程

Thread存放在java.lang类库里，但并不需加载java.lang类库，因为它会自动加载。此外，run()方法是定义在Thread类里的一个方法，因此把线程的程序代码编写在run()方法内，事实上所做的就是覆盖的操作。因此要使一个类可激活线程，必须按照下面的语法来编写：

将上面的程序修改如下;;

这样就实现了多线程，从运行结果中可以发现，两行输出是交替进行的，也就是说程序是采用多线程机制运行的。与之前的程序相比，修改后的程序的第13行TestThread类继承了Thread类，第5行调用的不再是run()方法，而是start()方法。所以，要启动线程必须调用Thread类之中的start()方法，而调用了start()方法，也就是调用了run()方法。

通过实现Runnable接口实现多线程

又有一种方法实现多线程的原因：

JAVA程序只允许单一继承，即一个子类只能有一个父类，所以在Java中如果一个类继承了某一个类，同时又想采用多线程技术的时，就不能用Thread类产生线程，因为Java不允许多继承，这时就要用Runnable接口来创建线程了。

语法定义如下：

使用Runnable接口的范例如下：

public class ThreadDemo9_2
{
	public static void main(String args[])
	{
		TestThread t = new TestThread() ;
		new Thread(t).start();
		// 循环输出
		for(int i=0;i<10;i++)
		{
			System.out.println("main 线程在运行");
		}
	}
}

class TestThread implements Runnable //TestThread通过实现Runnable接口，实现多线程
{
	public void run()
	{
		for(int i=0;i<10;i++)
		{
			System.out.println("TestThread 在运行");
		}
	}
}

从输出结果中可以发现，无论继承了Thread类还是实现了Runnable接口运行的结果都是一样的。

线程的状态

要想实现多线程，必须在主线程中创建新的线程对象。任何线程一般具有五种状态，即创建、就绪、运行、阻塞、终止。线程状态的转移与方法之间的关系可用下图表示：

1、新建状态
在程序中用构造方法创建了一个线程对象后，新的线程对象便处于新建状态，此时，它已经有了相应的内存空间和其它资源，但还处于不可运行状态。新建一个线程对象可采用线程构造方法来实现。
例如： Thread thread=new Thread();

2、就绪状态
新建线程对象后，调用该线程的start()方法就可以启动线程。当线程启动时，线程进入就绪状态。此时，线程将进入线程队列排队，等待CPU服务，这表明它已经具备了运行条件。

3、运行状态
当就绪状态的线程被调用并获得处理器资源时，线程就进入了运行状态。此时，自动调用该线程对象的run()方法。run()方法定义了该线程的操作和功能。

4、堵塞状态
一个正在执行的线程在某些特殊情况下，如被人为挂起或需要执行耗时的输入输出操作时，将让出CPU并暂时中止自己的执行，进入堵塞状态。在可执行状态下，如果调用sleep()、suspend()、wait()等方法，线程都将进入堵塞状态。堵塞时，线程不能进入排队队列，只有当引起堵塞的原因被消除后，线程才可以转入就绪状态。

5、死亡状态
线程调用stop()方法时或run()方法执行结束后，线程即处于死亡状态。处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。

多线程的同步

如何避免两个线程对同一个对象进行操作：

同步代码块

要解决上面的问题，必须保证下面这段代码的原子性：

if(tickets>0)
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"出售票"+tickets--);
}
即当一个线程运行到if(tickets>0)后，CPU不去执行其它线程中的、可能影响当前线程中的下一句代码的执行结果的代码块，必须等到下一句执行完后才能去执行其它线程中的有关代码块。这段代码就好比一座独木桥，任何时刻，都只能有一个人在桥上行走，程序中不能有多个线程同时在这两句代码之间执行，这就是线程同步。

同步代码块定义语法：