1、0,多线程,1,本讲主要内容,概述 线程的基本概念 线程的生命周期 建立多线程的两种方式 Thread类及其有关方法 线程的同步与死锁,2,9.1 Java中的线程,程序是一段静态的代码，它是应用软件执行的蓝本。 进程是程序的一次动态执行过程，它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。线程是比进程更小的执行单位,一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程，形成多条执行线索，每条线索，即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过程，也是一个动态的概念。 Java的多线程就是在操作系统每次分时给Java程序一个时间片的CPU时间内，在若干个独立的可
2、控制的线程之间切换。,3,每个Java程序都有一个缺省的主线程。我们已经知道， Java应用程序总是从主类的main方法开始执行。当JVM加载代码，发现main方法之后，就会启动一个线程，这个线程称作“主线程”，该线程负责执行main方法。那么，在main方法的执行中再创建的线程，就称为程序中的其它线程。如果main方法中没有创建其他的线程，那么当main方法执行完最后一个语句，即main方法返回时，JVM就会结束我们的Java应用程序。如果main方法中又创建了其他线程，那么JVM就要在主线程和其他线程之间轮流切换，保证每个线程都有机会使用CPU资源，main方法即使执行完最后的语句，JVM
3、也不会结束我们的程序，JVM一直要等到程序中的所有线程都结束之后，才结束我们的Java应用程序,4,2.线程的状态与生命周期,新建 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态。此时它已经有了相应的内存空间和其他资源。 运行 线程创建之后就具备了运行的条件，一旦轮到它来享用CPU资源时，即JVM将CPU使用权切换给该线程时，此线程的就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了(即run方法执行的过程)。 中断 有4种原因的中断：CPU资源从当前线程切换给其他线程、执行了sleep(int millsecond)方法、执行了wait()方法、进入阻塞状态 。
4、死亡 run方法结束 。,5,线程状态转换图,Start( ),Sleep( ),Run(),新建状态,就绪状态,阻塞状态,运行状态,死亡,6,启动线程,线程创建后仅仅是占有了内存资源，在JVM管理的线程中还没有这个线程，此线程必须调用start（）方法（从父类继承的方法）通知JVM，这样JVM就会知道又有一个新一个线程排队等候切换了。,7,9.2 Thread的子类创建线程,用Thread类或子类创建线程对象 . 编写Thread类的子类时，需要重写父类的run方法，其目的是规定线程的具体操作，否则线程就什么也不做，因为父类的run方法中没有任何操作语句。 当JVM将CPU使用权切换给线程时
5、，如果线程是Thread的子类创建的，该类中的run方法就立刻执行。 例1,8,使用Runable接口,创建线程的另一个途径就是用Thread类直接创建线程对象。使用Thread创建线程对象时，通常使用的构造方法是：Thread（Runnable target）该构造方法中的参数是一个Runnable类型的接口，因此，在创建线程对象时必须向构造方法的参数传递一个实现Runnable接口类的实例，该实例对象称作所创线程的目标对象. 当线程调用start方法后，一旦轮到它来享用CPU资源，目标对象就会自动调用接口中的run方法（接口回调） .例2,9,9.4线程的常用方法,1start() 线程调
6、用该方法将启动线程，使之从新建状态进入就绪队列排队，一旦轮到它来享用CPU资源时，就可以脱离创建它的线程独立开始自己的生命周期了。,10,2run(),Thread类的run()方法与Runnable接口中的run()方法的功能和作用相同，都用来定义线程对象被调度之后所执行的操作，都是系统自动调用而用户程序不得引用的方法。系统的Thread类中，run()方法没有具体内容，所以用户程序需要创建自己的Thread类的子类，并重写run()方法来覆盖原来的run()方法。当run方法执行完毕，线程就变成死亡状态。,11,3sleep(int millsecond),现程占有CPU期间，执行slee
7、p方法来使自己放弃CPU资源，休眠一段时间。休眠时间的长短由sleep方法的参数决定，millsecond是毫秒为单位的休眠时间。如果线程在休眠时被打断，JVM就抛出InterruptedException异常。因此，必须在trycatch语句块中调用sleep方法。,12,4isAlive(),线程处于“新建”状态时，线程调用isAlive()方法返回false。当一个线程调用start（）方法，并占有CUP资源后，该线程的run方法就开始运行，在线程的run方法结束之前，即没有进入死亡状态之前，线程调用isAlive()方法返回true。当线程进入“死亡”状态后（实体内存被释放），线程仍可
8、以调用方法isAlive（），这时返回的值是false。 一个已经运行的线程在没有进入死亡状态时，不要再给线程分配实体，由于线程只能引用最后分配的实体，先前的实体就会成为“垃圾”，并且不会被垃圾收集机收集掉 .,13,5currentThread(),currentThread（）方法是Thread类中的类方法，可以用类名调用，该方法返回当前正在使用CPU资源的线程。,14,6interrupt(),intertupt方法经常用来“吵醒”休眠的线程。当一些线程调用sleep方法处于休眠状态时，一个占有CPU资源的线程可以让休眠的线程调用interrupt 方法“吵醒”自己 .,15,线程同步的
9、概念,问题的提出 线程对内存、数据的共享 线程执行的不确定性引起执行结果的不稳定 问题的解决 同步: 用synchronized关键字前缀给针对共享资源的操作加锁；同步方法、同步块使用synchronized来实现一次只能有一个线程的一个方法或代码块执行的功能。 管程:最先进入同步块的线程拥有该块的管程,其他线程将不能执行该块代码, 不能改变共享变量, 直到原线程结束或调用wait()释放管程,16,线程同步的实现,wait()与notify() Object类的方法：public final void wait()：令当前线程挂起并放弃管程，同步资源解锁，使别的线程可访问并修改共享资源，而当
10、前线程排队等候再次对资源的访问 notify()唤醒正在排队等待资源管程的线程中优先级最高者，使之执行并拥有资源的管程wait() + notify() + 标志变量：可协调、同步不同线程的工作 sleep()：休眠时并不放弃管程(monitor),17,监控器(Monitor) Java通过监控器来实现并发控制机制。监控器是一个对象,监控一个过程等, 目的是确保一次 只有一个线程执行所监控的过程。Java中，每个对象都有一个监控对象, 一般用于规范操 作权限。当用于同步方法时, 监控器确保一次只有一个线程执行 所监控的synchronized方法。当前执行的线程完成后，其他线程才能执行。 没
11、有线 程执行时，监控器自锁。监控器不是真正意义上的对象，它没有方法和属性。通过方法wait()和notify()来实现线程间的同步通讯。,18,具体编程时，使用关键字synchronized(即同步控制) 类方法的格式： public|protected|private static final|abstract native synchronized returnType methodName(paramList)throws exceptionList /语句 使用synchronized来实现一次只能有一个线程执行 一个方法或代码块的功能。,19,举例: class SpeechSynt
12、hesizersynchronized void say(String words)/Speak int myMethod()synchronized (myObject)/. ,20,十一、线程的死锁,死锁 不同的线程分别占用对方需要的同步资源不放弃，都在等待对方放弃自己需要的同步资源，就形成了线程的死锁 解决方法 专门的算法、原则 尽量减少同步资源的定义,21,练习题,简述程序、进程和线程之间的关系, 什么是多线程程序? 线程有哪五个状态? 他们之间如何转化?简述线程的生命周期和优先级 使用Thread和Runnable建立线程有何不同? 利用多线程技术编写Applet程序, 其中包含一个滚动的字符串,从左向右循环运动;屏幕上有一个TextField组件,输入新的字符串后回车,滚动的字符串更新, 并重新从左向右循环运动,
