Java多線程編程

作者 natrium 一 理解多線程多線程是這樣一種機(jī)制 它允許在程序中并發(fā)執(zhí)行多個(gè)指令流 每個(gè)指令流都稱為一個(gè)線程 彼此間互相獨(dú)立 線程又稱為輕量級進(jìn)程 它和進(jìn)程一樣擁有獨(dú)立的執(zhí)行控制 由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)度 區(qū)別在于線程沒有獨(dú)立的存儲空間 而是和所屬進(jìn)程中的其它線程共享一個(gè)存儲空間 這使得線程間的通信遠(yuǎn)較進(jìn)程簡單 多個(gè)線程的執(zhí)行是并發(fā)的 也就是在邏輯上 同時(shí) 而不管是否是物理上的 同時(shí) 如果系統(tǒng)只有一個(gè)CPU 那么真正的 同時(shí) 是不可能的 但是由于CPU的速度非?？?用戶感覺不到其中的區(qū)別 因此我們也不用關(guān)心它 只需要設(shè)想各個(gè)線程是同時(shí)執(zhí)行即可 多線程和傳統(tǒng)的單線程在程序設(shè)計(jì)上最大的區(qū)別在于 由于各個(gè)線程的控制流彼此獨(dú)立 使得各個(gè)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(shí)現(xiàn)多線程我們不妨設(shè)想 為了創(chuàng)建一個(gè)新的線程 我們需要做些什么？很顯然 我們必須指明這個(gè)線程所要執(zhí)行的代碼 而這就是在Java中實(shí)現(xiàn)多線程我們所需要做的一切?。牐犝媸巧衿?！Java是如何做到這一點(diǎn)的？通過類！作為一個(gè)完全面向?qū)ο蟮恼Z言 Java提供了類 java lang Thread 來方便多線程編程 這個(gè)類提供了大量的方法來方便我們控制自己的各個(gè)線程 我們以后的討論都將圍繞這個(gè)類進(jìn)行 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 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(gè)例子 public class MyThread extends Thread {int count= number;public MyThread(int num) {number = num;System out println( 創(chuàng)建線程 + number);}public void run() {while(true) {System out println( 線程 + number + :計(jì)數(shù) + count);if(++count== ) return;}}public static void main(String args[]) {for(int i = ; i 5; i++) new MyThread(i+1).start();}}這種方法簡單明了，符合大家的習(xí)慣，但是，它也有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，那就是如果我們的類已經(jīng)從一個(gè)類繼承（如小程序必須繼承自 Applet 類），則無法再繼承 Thread 類，這時(shí)如果我們又不想建立一個(gè)新的類，應(yīng)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(shí)例，有點(diǎn)類似回調(diào)函數(shù)。.WINgWIT.但是 Java 沒有指針，我們只能傳遞一個(gè)包含這個(gè)方法的類的實(shí)例。那么如何限制這個(gè)類必須包含這一方法呢？當(dāng)然是使用接口?。m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？）Java 提供了接口 java.lang.Runnable 來支持這種方法。方法二：實(shí)現(xiàn) Runnable 接口Runnable 接口只有一個(gè)方法 run()，我們聲明自己的類實(shí)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(wù)。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(shí)例，這一點(diǎn)通過 Thread 類的構(gòu)造函數(shù)public Thread(Runnable target);來實(shí)現(xiàn)。下面是一個(gè)例子：public class MyThread implements Runnable {int count= 1, number;public MyThread(int num) {number = num;System.out.println("創(chuàng)建線程 " + number);}public void run() {while(true) {System.out.println("線程 " + number + ":計(jì)數(shù) " + count);if(++count== 6) return;} }public static void main(String args[]) {for(int i = 0; i 5; i++) new Thread(new MyThread(i+1)).start();}}嚴(yán)格地說，創(chuàng)建 Thread 子類的實(shí)例也是可行的，但是必須注意的是，該子類必須沒有覆蓋 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(shí)現(xiàn)Runnable 接口的類的 run 方法，對此大家不妨試驗(yàn)一下。使用 Runnable 接口來實(shí)現(xiàn)多線程使得我們能夠在一個(gè)類中包容所有的代碼，有利于封裝，它的缺點(diǎn)在于，我們只能使用一套代碼，若想創(chuàng)建多個(gè)線程并使各個(gè)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(gè)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(yùn)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(shí)間隨時(shí)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(huì)產(chǎn)生異常，后者是強(qiáng)制終止，不會(huì)釋放鎖。4. 阻塞狀態(tài)：線程不會(huì)被分配 CPU 時(shí)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(dāng)有多個(gè)線程同時(shí)處于可執(zhí)行狀態(tài)并等待獲得 CPU 時(shí)間時(shí)，線程調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)線程的優(yōu)先級來決定給誰分配 CPU 時(shí)間，優(yōu)先級高的線程有更大的機(jī)會(huì)獲得 CPU 時(shí)間，優(yōu)先級低的線程也不是沒有機(jī)會(huì)，只是機(jī)會(huì)要小一些罷了。你可以調(diào)用 Thread 類的方法 getPriority() 和 setPriority()來存取線程的優(yōu)先級，線程的優(yōu)先級界于1(MIN_PRIORITY)和10(MAX_PRIORITY)之間，缺省是5(NORM_PRIORITY)。五：線程的同步由于同一進(jìn)程的多個(gè)線程共享同一片存儲空間，在帶來方便的同時(shí)，也帶來了訪問沖突這個(gè)嚴(yán)重的問題。Java語言提供了專門機(jī)制以解決這種沖突，有效避免了同一個(gè)數(shù)據(jù)對象被多個(gè)線程同時(shí)訪問。由于我們可以通過 private 關(guān)鍵字來保證數(shù)據(jù)對象只能被方法訪問，所以我們只需針對方法提出一套機(jī)制，這套機(jī)制就是 synchronized 關(guān)鍵字，它包括兩種用法：synchronized 方法和 synchronized 塊。1. synchronized 方法：通過在方法聲明中加入 synchronized關(guān)鍵字來聲明 synchronized 方法。如：public synchronized void accessVal(int newVal);synchronized 方法控制對類成員變量的訪問：每個(gè)類實(shí)例對應(yīng)一把鎖，每個(gè) synchronized 方法都必須獲得調(diào)用該方法的類實(shí)例的鎖方能執(zhí)行，否則所屬線程阻塞，方法一旦執(zhí)行，就獨(dú)占該鎖，直到從該方法返回時(shí)才將鎖釋放，此后被阻塞的線程方能獲得該鎖，重新進(jìn)入可執(zhí)行狀態(tài)。這種機(jī)制確保了同一時(shí)刻對于每一個(gè)類實(shí)例，其所有聲明為 synchronized 的成員函數(shù)中至多只有一個(gè)處于可執(zhí)行狀態(tài)（因?yàn)橹炼嘀挥幸粋€(gè)能夠獲得該類實(shí)例對應(yīng)的鎖），從而有效避免了類成員變量的訪問沖突（只要所有可能訪問類成員變量的方法均被聲明為 synchronized）。在 Java 中，不光是類實(shí)例，每一個(gè)類也對應(yīng)一把鎖，這樣我們也可將類的靜態(tài)成員函數(shù)聲明為 synchronized ，以控制其對類的靜態(tài)成員變量的訪問。synchronized 方法的缺陷：若將一個(gè)大的方法聲明為synchronized 將會(huì)大大影響效率，典型地，若將線程類的方法 run() 聲明為 synchronized ，由于在線程的整個(gè)生命期內(nèi)它一直在運(yùn)行，因此將導(dǎo)致它對本類任何 synchronized 方法的調(diào)用都永遠(yuǎn)不會(huì)成功。當(dāng)然我們可以通過將訪問類成員變量的代碼放到專門的方法中，將其聲明為 synchronized ，并在主方法中調(diào)用來解決這一問題，但是 Java 為我們提供了更好的解決辦法，那就是 synchronized 塊。2. synchronized 塊：通過 synchronized關(guān)鍵字來聲明synchronized 塊。語法如下： synchronized(syncObject) {//允許訪問控制的代碼}synchronized 塊是這樣一個(gè)代碼塊，其中的代碼必須獲得對象 syncObject （如前所述，可以是類實(shí)例或類）的鎖方能執(zhí)行，具體機(jī)制同前所述。由于可以針對任意代碼塊，且可任意指定上鎖的對象，故靈活性較高。六：線程的阻塞為了解決對共享存儲區(qū)的訪問沖突，Java 引入了同步機(jī)制，現(xiàn)在讓我們來考察多個(gè)線程對共享資源的訪問，顯然同步機(jī)制已經(jīng)不夠了，因?yàn)樵谌我鈺r(shí)刻所要求的資源不一定已經(jīng)準(zhǔn)備好了被訪問，反過來，同一時(shí)刻準(zhǔn)備好了的資源也可能不止一個(gè)。為了解決這種情況下的訪問控制問題，Java 引入了對阻塞機(jī)制的支持。阻塞指的是暫停一個(gè)線程的執(zhí)行以等待某個(gè)條件發(fā)生（如某資源就緒），學(xué)過操作系統(tǒng)的同學(xué)對它一定已經(jīng)很熟悉了。Java 提供了大量方法來支持阻塞，下面讓我們逐一分析。1. sleep() 方法：sleep() 允許 指定以毫秒為單位的一段時(shí)間作為參數(shù)，它使得線程在指定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，不能得到CPU 時(shí)間，指定的時(shí)間一過，線程重新進(jìn)入可執(zhí)行狀態(tài)。典型地，sleep() 被用在等待某個(gè)資源就緒的情形：測試發(fā)現(xiàn)條件不滿足后，讓線程阻塞一段時(shí)間后重新測試，直到條件滿足為止。2. suspend() 和 resume() 方法：兩個(gè)方法配套使用，suspend()使得線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)，并且不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)，必須其對應(yīng)的resume() 被調(diào)用，才能使得線程重新進(jìn)入可執(zhí)行狀態(tài)。典型地，suspend() 和 resume() 被用在等待另一個(gè)線程產(chǎn)生的結(jié)果的情形：測試發(fā)現(xiàn)結(jié)果還沒有產(chǎn)生后，讓線程阻塞，另一個(gè)線程產(chǎn)生了結(jié)果后 lishixinzhi/Article/program/Java/gj/201311/27622

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java多線程編程代碼如下，輸出結(jié)果如下:

首先，你同步的是具體的某個(gè)Test實(shí)例， 對于那個(gè)實(shí)例來說，實(shí)際上只有一個(gè)線程訪問了那個(gè)代碼塊，但是sum和other卻是多個(gè)線程同時(shí)去進(jìn)行訪問，實(shí)際上這是不安全的，如果你想實(shí)現(xiàn)每次都輸出10000的效果，那么正確的應(yīng)該是在Test.class上加鎖，而不是獲取Test實(shí)例的鎖，修改后的代碼如下：

public?class?Test?extends?Thread?{

public?static?int?sum?=?10000;

public?static?int?other?=?0;

public?void?getMoney()?{

synchronized?(Test.class)?{

System.out.println(Thread.currentThread().getName()?+?"?開始執(zhí)行");

sum?=?sum?-?100;

System.out.println("sum-100");

other?=?other?+?100;

System.out.println("other+100");

System.out.println(sum?+?other);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()?+?"?執(zhí)行完成");

}

}

public?void?run()?{

getMoney();

}

public?static?void?main(String[]?agrs)?{

Thread?t[]?=?new?Thread[10];

for?(int?i?=?0;?i?=?9;?i++)?{

t[i]?=?new?Test();

t[i].start();

}

}

}

// 上面代碼能得到你的結(jié)果

java 如何實(shí)現(xiàn)多線程

java中多線程的實(shí)現(xiàn)方式有兩種，一種是繼承java.lang.Thread類，另一種是實(shí)現(xiàn)java.lang.Runnable接口。下面是兩種方式的簡單代碼。繼承Thread類方式：import java.lang.Thread; //用集成Thread類方式實(shí)現(xiàn)多線程。 public class Test{ public static void main(String arg[]){ T t1=new T(); T t2=new T(); //更改新線程名稱 t1.setName("t1"); t2.setName("t2"); //啟動(dòng)線程 t1.start(); t2.start(); } } class T extends Thread{ //重寫run()方法 public void run(){ System.out.println(this.getName()); } }輸出結(jié)果為：t1t2實(shí)現(xiàn)Runnable接口方式：在使用Runnable接口時(shí)需要建立一個(gè)Thread實(shí)例。因此，無論是通過Thread類還是Runnable接口建立線程，都必須建立Thread類或它的子類的實(shí)例。import java.lang.*; //用實(shí)現(xiàn)Runnable接口的方式實(shí)現(xiàn)多線程。 public class Test{ public static void main(String arg[]){ T t1=new T(); T t2=new T(); //一定要實(shí)例化Thread對象，將實(shí)現(xiàn)Runnable接口的對象作為參數(shù)傳入。 Thread th1=new Thread(t1,"t1"); Thread th2=new Thread(t2,"t2"); //啟動(dòng)線程 th1.start(); th2.start(); } } class T implements Runnable{ //重寫run()方法 public void run(){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } }輸出結(jié)果為：t1t2public void run()方法是JAVA中線程的執(zhí)行體方法，所有線程的操作都是從run方法開始，有點(diǎn)類似于main()方法，即主線程。

多線程的java 程序如何編寫？

Java 給多線程編程提供了內(nèi)置的支持。 一條線程指的是進(jìn)程中一個(gè)單一順序的控制流，一個(gè)進(jìn)程中可以并發(fā)多個(gè)線程，每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。

新建狀態(tài):

使用 new 關(guān)鍵字和 Thread 類或其子類建立一個(gè)線程對象后，該線程對象就處于新建狀態(tài)。它保持這個(gè)狀態(tài)直到程序 start() 這個(gè)線程。

就緒狀態(tài):

當(dāng)線程對象調(diào)用了start()方法之后，該線程就進(jìn)入就緒狀態(tài)。就緒狀態(tài)的線程處于就緒隊(duì)列中，要等待JVM里線程調(diào)度器的調(diào)度。

運(yùn)行狀態(tài):

如果就緒狀態(tài)的線程獲取 CPU 資源，就可以執(zhí)行 run()，此時(shí)線程便處于運(yùn)行狀態(tài)。處于運(yùn)行狀態(tài)的線程最為復(fù)雜，它可以變?yōu)樽枞麪顟B(tài)、就緒狀態(tài)和死亡狀態(tài)。

阻塞狀態(tài):

如果一個(gè)線程執(zhí)行了sleep（睡眠）、suspend（掛起）等方法，失去所占用資源之后，該線程就從運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)入阻塞狀態(tài)。在睡眠時(shí)間已到或獲得設(shè)備資源后可以重新進(jìn)入就緒狀態(tài)。可以分為三種：

等待阻塞：運(yùn)行狀態(tài)中的線程執(zhí)行 wait() 方法，使線程進(jìn)入到等待阻塞狀態(tài)。

同步阻塞：線程在獲取 synchronized 同步鎖失敗(因?yàn)橥芥i被其他線程占用)。

其他阻塞：通過調(diào)用線程的 sleep() 或 join() 發(fā)出了 I/O 請求時(shí)，線程就會(huì)進(jìn)入到阻塞狀態(tài)。當(dāng)sleep() 狀態(tài)超時(shí)，join() 等待線程終止或超時(shí)，或者 I/O 處理完畢，線程重新轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)。

死亡狀態(tài):

一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)的線程完成任務(wù)或者其他終止條件發(fā)生時(shí)，該線程就切換到終止?fàn)顟B(tài)。