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Java--多线程编程

發布時間：2024/8/26 java 34 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Java--多线程编程小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

Java 多線程編程

Java給多線程編程提供了內置的支持。一個多線程程序包含兩個或多個能并發運行的部分。程序的每一部分都稱作一個線程，并且每個線程定義了一個獨立的執行路徑。

多線程是多任務的一種特別的形式。多線程比多任務需要更小的開銷。

這里定義和線程相關的另一個術語：進程：一個進程包括由操作系統分配的內存空間，包含一個或多個線程。一個線程不能獨立的存在，它必須是進程的一部分。一個進程一直運行，直到所有的非守候線程都結束運行后才能結束。

多線程能滿足程序員編寫非常有效率的程序來達到充分利用CPU的目的，因為CPU的空閑時間能夠保持在最低限度。

一個線程的生命周

線程經過其生命周期的各個階段。下圖顯示了一個線程完整的生命周期。

新建狀態:?一個新產生的線程從新狀態開始了它的生命周期。它保持這個狀態直到程序start這個線程。
運行狀態:當一個新狀態的線程被start以后，線程就變成可運行狀態，一個線程在此狀態下被認為是開始執行其任務
就緒狀態:當一個線程等待另外一個線程執行一個任務的時候，該線程就進入就緒狀態。當另一個線程給就緒狀態的線程發送信號時，該線程才重新切換到運行狀態。
休眠狀態:?由于一個線程的時間片用完了，該線程從運行狀態進入休眠狀態。當時間間隔到期或者等待的事件發生了，該狀態的線程切換到運行狀態。
終止狀態:?一個運行狀態的線程完成任務或者其他終止條件發生，該線程就切換到終止狀態。

線程的優先級

每一個Java線程都有一個優先級，這樣有助于操作系統確定線程的調度順序。Java優先級在MIN_PRIORITY（1）和MAX_PRIORITY（10）之間的范圍內。默認情況下，每一個線程都會分配一個優先級NORM_PRIORITY（5）。

具有較高優先級的線程對程序更重要，并且應該在低優先級的線程之前分配處理器時間。然而，線程優先級不能保證線程執行的順序，而且非常依賴于平臺。

創建一個線程

Java提供了兩種創建線程方法：

通過實現Runnable接口；
通過繼承Thread類本身。

通過實現Runnable接口來創建線程

創建一個線程，最簡單的方法是創建一個實現Runnable接口的類。

為了實現Runnable，一個類只需要執行一個方法調用run()，聲明如下：

public void?run()

你可以重寫該方法，重要的是理解的run()可以調用其他方法，使用其他類，并聲明變量，就像主線程一樣。

在創建一個實現Runnable接口的類之后，你可以在類中實例化一個線程對象。

Thread定義了幾個構造方法，下面的這個是我們經常使用的：

Thread(Runnable?threadOb,String?threadName);

這里，threadOb 是一個實現Runnable 接口的類的實例，并且 threadName指定新線程的名字。

新線程創建之后，你調用它的start()方法它才會運行。

void?start();

實例

下面是一個創建線程并開始讓它執行的實例：

//?創建一個新的線程 class?NewThread?implements?Runnable?{Thread?t;NewThread()?{//?創建第二個新線程t?=?new?Thread(this,?"Demo?Thread");System.out.println("Child?thread:?"?+?t);t.start();?//?開始線程}//?第二個線程入口public?void?run()?{try?{for(int?i?=?5;?i?>?0;?i--)?{System.out.println("Child?Thread:?"?+?i);//?暫停線程Thread.sleep(50);}}?catch?(InterruptedException?e)?{System.out.println("Child?interrupted.");}System.out.println("Exiting?child?thread.");} }public?class?ThreadDemo?{public?static?void?main(String?args[])?{new?NewThread();?//?創建一個新線程try?{for(int?i?=?5;?i?>?0;?i--)?{System.out.println("Main?Thread:?"?+?i);Thread.sleep(100);}}?catch?(InterruptedException?e)?{System.out.println("Main?thread?interrupted.");}System.out.println("Main?thread?exiting.");} }

編譯以上程序運行結果如下：

Child?thread:?Thread[Demo?Thread,5,main] Main?Thread:?5 Child?Thread:?5 Child?Thread:?4 Main?Thread:?4 Child?Thread:?3 Child?Thread:?2 Main?Thread:?3 Child?Thread:?1 Exiting?child?thread. Main?Thread:?2 Main?Thread:?1 Main?thread?exiting.

通過繼承Thread來創建線程

創建一個線程的第二種方法是創建一個新的類，該類繼承Thread類，然后創建一個該類的實例。

繼承類必須重寫run()方法，該方法是新線程的入口點。它也必須調用start()方法才能執行。

實例

//?通過繼承?Thread?創建線程 class?NewThread?extends?Thread?{NewThread()?{//?創建第二個新線程super("Demo?Thread");System.out.println("Child?thread:?"?+?this);start();?//?開始線程}//?第二個線程入口public?void?run()?{try?{for(int?i?=?5;?i?>?0;?i--)?{System.out.println("Child?Thread:?"?+?i);//?讓線程休眠一會Thread.sleep(50);}}?catch?(InterruptedException?e)?{System.out.println("Child?interrupted.");}System.out.println("Exiting?child?thread.");} }public?class?ExtendThread?{public?static?void?main(String?args[])?{new?NewThread();?//?創建一個新線程try?{for(int?i?=?5;?i?>?0;?i--)?{System.out.println("Main?Thread:?"?+?i);Thread.sleep(100);}}?catch?(InterruptedException?e)?{System.out.println("Main?thread?interrupted.");}System.out.println("Main?thread?exiting.");} }

編譯以上程序運行結果如下：

Thread 方法

下表列出了Thread類的一些重要方法：

序號方法描述

1	public void start() 使該線程開始執行；Java?虛擬機調用該線程的?run?方法。
2	public void run() 如果該線程是使用獨立的?Runnable?運行對象構造的，則調用該?Runnable?對象的?run?方法；否則，該方法不執行任何操作并返回。
3	public final void setName(String name) 改變線程名稱，使之與參數?name?相同。
4	public final void setPriority(int priority) ?更改線程的優先級。
5	public final void setDaemon(boolean on) 將該線程標記為守護線程或用戶線程。
6	public final void join(long millisec) 等待該線程終止的時間最長為?millis?毫秒。
7	public void interrupt() 中斷線程。
8	public final boolean isAlive() 測試線程是否處于活動狀態。

測試線程是否處于活動狀態。上述方法是被Thread對象調用的。下面的方法是Thread類的靜態方法。

序號方法描述

1	public static void yield() 暫停當前正在執行的線程對象，并執行其他線程。
2	public static void sleep(long millisec) 在指定的毫秒數內讓當前正在執行的線程休眠（暫停執行），此操作受到系統計時器和調度程序精度和準確性的影響。
3	public static boolean holdsLock(Object x) 當且僅當當前線程在指定的對象上保持監視器鎖時，才返回?true。
4	public static Thread currentThread() 返回對當前正在執行的線程對象的引用。
5	public static void dumpStack() 將當前線程的堆棧跟蹤打印至標準錯誤流。

實例

如下的ThreadClassDemo 程序演示了Thread類的一些方法：

//?文件名?:?DisplayMessage.java //?通過實現?Runnable?接口創建線程 public?class?DisplayMessage?implements?Runnable {private?String?message;public?DisplayMessage(String?message){this.message?=?message;}public?void?run(){while(true){System.out.println(message);}} }

//?文件名?:?GuessANumber.java //?通過繼承?Thread?類創建線程public?class?GuessANumber?extends?Thread {private?int?number;public?GuessANumber(int?number){this.number?=?number;}public?void?run(){int?counter?=?0;int?guess?=?0;do{guess?=?(int)?(Math.random()?*?100?+?1);System.out.println(this.getName()+?"?guesses?"?+?guess);counter++;}while(guess?!=?number);System.out.println("**?Correct!?"?+?this.getName()+?"?in?"?+?counter?+?"?guesses.**");} }

//?文件名?:?ThreadClassDemo.java public?class?ThreadClassDemo {public?static?void?main(String?[]?args){Runnable?hello?=?new?DisplayMessage("Hello");Thread?thread1?=?new?Thread(hello);thread1.setDaemon(true);thread1.setName("hello");System.out.println("Starting?hello?thread...");thread1.start();Runnable?bye?=?new?DisplayMessage("Goodbye");Thread?thread2?=?new?Thread(bye);thread2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);thread2.setDaemon(true);System.out.println("Starting?goodbye?thread...");thread2.start();System.out.println("Starting?thread3...");Thread?thread3?=?new?GuessANumber(27);thread3.start();try{thread3.join();}catch(InterruptedException?e){System.out.println("Thread?interrupted.");}System.out.println("Starting?thread4...");Thread?thread4?=?new?GuessANumber(75);thread4.start();System.out.println("main()?is?ending...");} }

運行結果如下，每一次運行的結果都不一樣。

Starting?hello?thread... Starting?goodbye?thread... Hello Hello Hello Hello Hello Hello Hello Hello Hello Starting thread3... Hello Hello Starting?thread4... Hello Hello main() is ending...

線程的幾個主要概念:

在多線程編程時，你需要了解以下幾個概念：

線程同步
線程間通信
線程死鎖
線程控制：掛起、停止和恢復

多線程的使用

有效利用多線程的關鍵是理解程序是并發執行而不是串行執行的。例如：程序中有兩個子系統需要并發執行，這時候就需要利用多線程編程。

通過對多線程的使用，可以編寫出非常高效的程序。不過請注意，如果你創建太多的線程，程序執行的效率實際上是降低了，而不是提升了。

請記住，上下文的切換開銷也很重要，如果你創建了太多的線程，CPU花費在上下文的切換的時間將多于執行程序的時間！

轉載于:https://www.cnblogs.com/DreamRecorder/p/9228645.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java--多线程编程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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