疯狂JAVA讲义---第十六章：多线程（上）

并发现象在现实生活中大量存在，人体（消化、运动），计算机（同时运行多种程序）。
多线程—在一个程序中实现并发编程语言一般提供了串行程序设计的方法
计算机的并发能力由操作系统提供，Java在语言级提供多线程并发的概念。

线程是比进程单位更小的执行单位，在形式上同进程十分相似——都是用一个顺序执行的语句序列来完成特定的功能。
线程没有入口，也没有出口，因此其自身不能自动运行，而必须栖身于某一进程之中，由进程触发执行。
在系统资源的使用上，属于同一进程的所有线程共享该进程的系统资源，但是线程之间切换的速度比进程切换要快得多。

线程的状态与生命周期：

 

Java类库提供了java.lang.Thread类来创建并控制所创建的线程。eg

public class FirstThread extends Thread { private int i ; //重写run方法，run方法的方法体就是线程执行体 public void run() { for ( ; i < 100 ; i++ ) { //当线程类继承Thread类时，可以直接调用getName()方法来返回当前线程的名。 //如果想获取当前线程，直接使用this即可 //Thread对象的getName返回当前该线程的名字 System.out.println(getName() + " " + i); } } public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 100; i++) { //调用Thread的currentThread方法获取当前线程 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); if (i == 20) { //创建、并启动第一条线程 new FirstThread().start(); //创建、并启动第二条线程 new FirstThread().start(); } } } } 

注意：使用继承Thread类的方法不能实现多线程的共享实例变量

要共享变量，就要说到下面的实现runnable接口来实现多线程。eg

public class SecondThread implements Runnable { private int i ; //run方法同样是线程执行体 public void run() { for ( ; i < 100 ; i++ ) { //当线程类实现Runnable接口时， //如果想获取当前线程，只能用Thread.currentThread()方法。 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); } } public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 100; i++) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); if (i == 20) { SecondThread st = new SecondThread(); //通过new Thread(target , name)方法创建新线程 new Thread(st , "新线程1").start(); new Thread(st , "新线程2").start(); } } } }

一个至关重要的方法——public void run()，这个方法称为线程体，它是整个线程的核心，线程所要完成任务的代码都定义在线程体中，实际上不同功能的线程之间的区别就在于它们线程体的不同。

 

多线程的基本控制

1.启动和终止
start()使线程进入就绪状态，run()方法完成自然终止。也可用stop()方法。
2.检测线程状态
isAlive()不能判断是运行还是阻塞。
3.suspend和stop（基本不用，会引起线程不安全）

4.join()方法
使当前正在运行的线程暂停，等待调用该方法的线程结束后再恢复运行。eg

public class JoinThread extends Thread { //提供一个有参数的构造器，用于设置该线程的名字 public JoinThread(String name) { super(name); } //重写run方法，定义线程执行体 public void run() { for (int i = 0; i < 100 ; i++ ) { System.out.println(getName() + " " + i); } } public static void main(String[] args) throws Exception { //启动子线程 new JoinThread("新线程").start(); for (int i = 0; i < 100 ; i++ ) { if (i == 20) { JoinThread jt = new JoinThread("被Join的线程"); jt.start(); //main线程调用了jt线程的join方法，main线程 //必须等jt执行结束才会向下执行 jt.join(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + i); } } }
5.yield()方法
如果在就绪队列中有其他同优先级的线程，yield()把调用者放入就绪队列尾，并允许其他线程运行。
public class TestYield extends Thread { public TestYield() { } public TestYield(String name) { super(name); } //定义run方法作为线程执行体 public void run() { for (int i = 0; i < 50 ; i++ ) { System.out.println(getName() + " " + i); //当i等于20时，使用yield方法让当前线程让步 if (i == 20) { Thread.yield(); } } } public static void main(String[] args) throws Exception { //启动两条并发线程 TestYield ty1 = new TestYield("高级"); //将ty1线程设置成最高优先级 ty1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); ty1.start(); TestYield ty2 = new TestYield("低级"); //将ty1线程设置成最低优先级 ty2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); ty2.start(); } }

Java线程优先级用1~10表示，10最高，main线程默认为5，下面看如何使用和效果，eg 

public class PriorityTest extends Thread { public PriorityTest(){} //定义一个有参数的构造器，用于创建线程时指定name public PriorityTest(String name) { super(name); } public void run() { for (int i = 0 ; i < 50 ; i++ ) { System.out.println(getName() + ",其优先级是：" + getPriority() + ",循环变量的值为:" + i); } } public static void main(String[] args) { //改变主线程的优先级 Thread.currentThread().setPriority(6); for (int i = 0 ; i < 30 ; i++ ) { if (i == 10) { PriorityTest low = new PriorityTest("低级"); low.start(); System.out.println("创建之初的优先级:" + low.getPriority()); //设置该线程为最低优先级 low.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY); } if (i == 20) { PriorityTest high = new PriorityTest("高级"); high.start(); System.out.println("创建之初的优先级:" + high.getPriority()); //设置该线程为最高优先级 high.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); } } } }  

 

线程同步

在处理多线程问题时，当多个线程同时访问一些资源时，特别是一个线程需要修改某个资源，如果不能协调，就不能保证运行结果的正确性。
举例：栈操作，如果一个线程要进栈，而另一个线程要出栈。
Java用synchronized来给共享资源加锁。
如果用synchronized修饰一个对象，则该对象在任何时刻只能有一个线程访问。
如果用synchronized修饰一个方法，则该方法在任何时刻只能有一个线程访问。eg

public class DrawThread extends Thread { //模拟用户账户 private Account account; //当前取钱线程所希望取的钱数 private double drawAmount; public DrawThread(String name , Account account , double drawAmount) { super(name); this.account = account; this.drawAmount = drawAmount; } //当多条线程修改同一个共享数据时，将涉及到数据安全问题。 public void run() { //使用account作为同步监视器，任何线程进入下面同步代码块之前， //必须先获得对account账户的锁定——其他线程无法获得锁，也就无法修改它 //这种做法符合：加锁-－>修改完成-->释放锁 逻辑 synchronized (account) { //账户余额大于取钱数目 if (account.getBalance() >= drawAmount) { //吐出钞票 System.out.println(getName() + "取钱成功！吐出钞票:" + drawAmount); try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } //修改余额 account.setBalance(account.getBalance() - drawAmount); System.out.println("/t余额为: " + account.getBalance()); } else { System.out.println(getName() + "取钱失败！余额不足！"); } } } }

synchronize后的account是同步监视对象