5.1如果创建与理解多线程

一、线程:如果要一程序中实现多段代码同时交替运行,就需产生多个线程,并指定每个线程上所要运行的程序代码段。

   创建多线程有两种方法:继承Thread类和实现Runnable接口,

二、用Thread 类创建线程:

在Java中创建 线程有两种方法:使用Thread类和使用Runnable接口。在使用Runnable接口时需要建立一个Thread实例。因此,无论是通过Thread类还是Runnable接口建立线程,都必须建立Thread类或它的子类的实例。Thread类的构造方法被重载了八次,构造方法如下:

public Thread( );
public Thread(Runnable target);
public Thread(String name);<侠客游戏BR>public Thread(Runnable target, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target);
public Thread(ThreadGroup group, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name);
public Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize);

    Runnable target

    实现了Runnable接口的类的实例。要注意的是Thread类也实现了Runnable接口,因此,从Thread类继承的类的实例也可以作为target传进这个构造方法。

    String name

    线程的名子。这个名子可以在建立Thread实例后通过Thread类的setName方法设置。如果不设置线程的名子,线程就使用默认的线程名:Thread-N,N是线程建立的顺序,是一个不重复的正整数。

    ThreadGroup group

    当前建立的线程所属的线程组。如果不指定线程组,所有的线程都被加到一个默认的线程组中。关于线程组的细节将在后面的章节详细讨论。

    long stackSize

    线程栈的大小,这个值一般是CPU页面的整数倍。如x86的页面大小是4KB.在x86平台下,默认的线程栈大小是12KB.

    一个普通的Java类只要从Thread类继承,就可以成为一个线程类。并可通过Thread类的start方法来执行线程代码。虽然Thread类的子类可以直接实例化,但在子类中必须要覆盖Thread类的run方法才能真正运行线程的代码。下面的代码给出了一个使用Thread类建立线程的例子:

  001  package mythread;
  
002  
  
003  public class Thread1 extends Thread
  
004  {
  
005   public void run()
  
006   {
  
007    System.out.println(this.getName());
  
008   }
  
009   public static void main(String[] args)
  
010   {
  
011    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
  
012    Thread1 thread1 = new Thread1();
  
013    Thread1 thread2 = new Thread1 ();
  
014    thread1.start();
  
015    thread2.start();
  
016   }
  
017  }

    上面的代码建立了两个线程:thread1和thread2.上述代码中的005至008行是Thread1类的run方法。当在014和015行调用start方法时,系统会自动调用run方法。在007行使用this.getName()输出了当前线程的名字,由于在建立线程时并未指定线程名,因此,所输出的线程名是系统的默认值,也就是Thread-n的形式。在011行输出了主线程的线程名。

    上面代码的运行结果如下:

main
Thread-
0
Thread-
1

    从上面的输出结果可以看出,第一行输出的main是主线程的名子。后面的Thread-1和Thread-2分别是thread1和thread2的输出结果。

    注意:任何一个Java程序都必须有一个主线程。一般这个主线程的名子为main.只有在程序中建立另外的线程,才能算是真正的多线程程序。也就是说,多线程程序必须拥有一个以上的线程。

三、使用Runnable接口创建多线程

1. 将处理方案Runnable接口的类实例化。

    2. 建立一个Thread对象,并将第一步实例化后的对象作为参数传入Thread类的构造办法。

    最后通过Thread类的start办法建立线程。

    下面的源代码演示了怎么样解决Runnable接口来创建线程:

package mythread;

public class MyRunnable implements Runnable
{
    public void run()
    {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        MyRunnable t1 = new MyRunnable();
        MyRunnable t2 = new MyRunnable();
        Thread thread1 = new Thread(t1, "MyThread1");
        Thread thread2 = new Thread(t2);
        thread2.setName("MyThread2");
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

    上面源代码的运行结果如下:

MyThread1
MyThread2

四、两种实现多线程方式的对比分析

Java中有两种实现多线程的方式。一是直接继承Thread类,二是实现Runnable接口。那么这两种实现多线程的方式在应用上有什么区别呢?

为了回答这个问题,我们可以通过编写一段代码来进行分析。我们用代码来模拟铁路售票系统,实现通过四个售票点发售某日某次列车的100张车票,一个售票点用一个线程表示。

我们首先这样编写这个程序:

public class ThreadDome1{
public static void main(String[] args){
ThreadTest t = new ThreadTest();
t.start();
t.start();
t.start();
t.start();
}
}

class ThreadTest extends Thread{
private int ticket = 100;
public void run(){
while(true){
if(ticket > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"is saling ticket" + ticket--);
}else{
break;
}
}
}
}

上面的代码中,我们用ThreadTest类模拟售票处的售票过程,run方法中的每一次循环都将总票数减1,模拟卖出一张车票,同时该车票号打印出来,直接剩余的票数到零为止。在ThreadDemo1类的main方法中,我们创建了一个线程对象,并重复启动四次,希望通过这种方式产生四个线程。从运行的结果来看我们发现其实只有一个线程在运行,这个结果告诉我们:一个线程对象只能启动一个线程,无论你调用多少遍start()方法,结果只有一个线程。

我们接着修改ThreadDemo1,在main方法中创建四个Thread对象:

public class ThreadDemo1{
public static void main(String[] args){
new ThreadTest().start();
new ThreadTest().start();
new ThreadTest().start();
new ThreadTest().start();
}
}

class ThreadTest extends Thread{
private int ticket = 100;
public void run(){
while(true){
if(ticket > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
" is saling ticket" + ticket--);
}else{
break;
}
}
}
}

这下达到目的了吗?

从结果上看每个票号都被打印了四次,即四个线程各自卖各自的100张票,而不去卖共同的100张票。这种情况是怎么造成的呢?我们需要的是,多个线程去处理同一个资源,一个资源只能对应一个对象,在上面的程序中,我们创建了四个ThreadTest对象,就等于创建了四个资源,每个资源都有100张票,每个线程都在独自处理各自的资源。

经过这些实验和分析,可以总结出,要实现这个铁路售票程序,我们只能创建一个资源对象,但要创建多个线程去处理同一个资源对象,并且每个线程上所运行的是相同的程序代码。在回顾一下使用接口编写多线程的过程。

public class ThreadDemo1{
public static void main(String[] args){
ThreadTest t = new ThreadTest();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
new Thread(t).start();
}
}

class ThreadTest implements Runnable{
private int tickets = 100;
public void run(){
while(true){
if(tickets > 0){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
" is saling ticket " + tickets--);
}
}
}
}

上面的程序中,创建了四个线程,每个线程调用的是同一个ThreadTest对象中的run()方法,访问的是同一个对象中的变量(tickets)的实例,这个程序满足了我们的需求。在Windows上可以启动多个记事本程序一样,也就是多个进程使用同一个记事本程序代码。

可见,实现Runnable接口相对于继承Thread类来说,有如下显著的好处:

(1)适合多个相同程序代码的线程去处理同一资源的情况,把虚拟CPU(线程)同程序的代码,数据有效的分离,较好地体现了面向对象的设计思想。

(2)可以避免由于Java的单继承特性带来的局限。我们经常碰到这样一种情况,即当我们要将已经继承了某一个类的子类放入多线程中,由于一个类不能同时有两个父类,所以不能用继承Thread类的方式,那么,这个类就只能采用实现Runnable接口的方式了。

(3)有利于程序的健壮性,代码能够被多个线程共享,代码与数据是独立的。当多个线程的执行代码来自同一个类的实例时,即称它们共享相同的代码。多个线程操作相同的数据,与它们的代码无关。当共享访问相同的对象是,即它们共享相同的数据。当线程被构造时,需要的代码和数据通过一个对象作为构造函数实参传递进去,这个对象就是一个实现了Runnable接口的类的实例。

五、后台线程与联合线程

后台线程与联合线程

        如果我们对某个线程对象在启动(调用start方法)之前调用了setDaemon(true)方法,这个线程就变成了后台线程。

        对Java程序来说,只要还有一个前台线程在运行,这个进程就不会结束,如果一个进程中只有后台线程运行,这个进程就会结束。

        pp.join()的作用是把pp所对应的线程合并到调用pp.join();语句的线程中。

 

 

 

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