《多线程与异常处理》PPT课件.ppt

Java语言程序设计,清华大学出版社,第7章 多线程与异常处理,第7章 多线程与异常处理,1、多线程的概念 2、线程的使用 3、线程同步 4、异常处理,7.1 多线程的概念,1、线程与多线程 2、线程的生命周期 3、线程的优先级,1、线程与多线程,什么是进程 进程是程序的一次执行 进程是程序在一个数据集合上运行的过程。进程是系统资源分配和调度的独立单位。 什么是线程 在多线程的操作系统中，一个进程中包含多个线程。 线程是独立运行的基本单位。 进程作为资源分配的基本单位。同一进程的多个线程共享该进程所拥有的资源。,进程与多线程的区别,在Java编程中，每实例化一个线程对象，就创建一个虚拟的CPU，由虚拟CPU处理本线程数据。 每个Java程序都有一个主线程，即由main()方法所对应的线程。对于applet，浏览器即是主线程。 除主线程外，线程无法自行启动，必须通过其他程序来启动它。,2、线程的生命周期,线程要经历创建、就绪、运行、阻塞和死亡等5个状态 ，称为生命周期。,创建状态,通过new命令创建一个线程对象，创建后的线程就处于创建状态。 Thread thread1=new Thread();,就绪状态,处于创建状态的线程对象通过调用start()方法就进入了就绪状态。 Thread thread1=new Thread(); thread1.start(); 进入就绪状态的线程对象被放到一个等待队列中，等待系统为其分配对处理器的控制权。,运行状态,线程处于运行状态，该进程对应的代码目前正在运行。除非运行过程中对处理器的控制权被一个优先级更高的线程抢占，否则该线程将一直运行完毕然后释放对处理器的控制权。 run(),阻塞状态,正在运行的线程由于发生某事件而暂时无法继续执行时，便放弃处理器处于暂停状态。这种暂停状态称为阻塞状态。常见的导致线程阻塞的典型事件为：I/O请求，申请缓冲空间等。 sleep(),wait()方法 当I/O完成，获得缓冲空间后，线程就由阻塞状态转变为就绪状态。,死亡状态,线程执行完毕或被另一线程强行终止执行，线程退出运行状态，并不再进入就绪队列。 run()方法执行结束，线程会被撤销。 执行System.exit()方法强行退出，导致进程强行终止,3、线程的优先级,Java提供一个线程调度器来监控进入就绪状态的所有线程。 线程调度器根据线程的优先级决定调度哪个线程执行。 线程的执行方式： 时间片方式 非时间片方式(独占式) 在Java中，线程优先级的范围为110，即Thread.MIN_PRIORITY到Thread.MAX_PRIORITY。默认优先级为5，即Thread.NORM_PRIORITY。getPriority()方法可以获得线程的优先级 setPriority()方法可以设置线程的优先级,7.2 线程的使用方法,1、创建Thread子类构造线程 2、实现Runnable接口构造线程,基本方法： 创建线程类子类，再用其他类调用 线程。,1、创建Thread子类构造线程,线程的创建与启动 （1）创建一个Thread类的子类； Thread类位于java.lang包中 （2）在子类中父类中的run()方法，run()方法中包含了线程要实现的操作； （3）用关键字new 创建一个线程对象； （4）调用start()方法启动线程。线程启动后当执行完run()方法后，线程会进入死亡状态。,示例,【例7-1】 创建二个Thread类的子类，然后测试它。,这个例子说明了这样几个事实：,(1)创建独立执行线程比较容易，Java负责处理了大部分细节。 (2)各线程并发运行，共同争抢CPU资源，线程抢夺到CPU资源后，就开始执行，无法准确知道某线程能在什么时候开始执行。 (3)线程间的执行是相互独立的。 (4)线程独立于启动它的线程（或程序）。,线程的暂停与恢复 public static void sleep(long millis) ： 线程休眠millis毫秒。 public static void sleep(long millis, int nanos) 线程休眠millis毫秒及nanos纳秒。 Thread thread1 = new Thread(); thread1.start(); try thread1.sleep(200，100); catch(InterruptedException e) yield()：暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。 wait()：使线程进入等待状态直到被另一进程唤醒。 notify()：把线程的变化通知并唤醒等待的某个线程。,2、 实现Runnable接口构造线程,Runnable接口: 位于java.lang包中，定义如下: package java.lang; public interface Runnable public abstract void run(); 所有实现了Runnable接口的类的对象都可以以线程方式执行。,1、实现Runnable接口 2、定义run( )方法 public class TreadCounting implements Runnable public void run() /在此处添加run()方法代码 ,3、构造线程： Thread(Runnable 对象名); Thread(Runnable 对象名,String 线程名); 4、启动线程： 线程对象.start( );,示例,【例7-2】 创建一个实现Runnable接口的线程类。,二种线程方式的用法区别(选讲),用多线程设计一个模拟火车站售票大厅的工作情形,1、应用线程的子类,class Sale extends Thread int s=100; public void run() System.out.println(getName() + “售机票第“ + s- +“号“); ,class E3 public static void main(String args) Sale t1=new Sale(); t1.start(); ,2、应用Runnable接口,class Threadsale implements Runnable int tickets=100 ; public void run() ,public class E9_4 public static void main(String args) Threadsale t=new Threadsale(); /实例化线程 Thread t1=new Thread (t,“第1售票窗口“); Thread t2=new Thread (t,“第2售票窗口“); Thread t3=new Thread (t,“第3售票窗口“); Thread t4=new Thread (t,“第4售票窗口“); t1.start(); t2.start(); t3.start(); t4.start(); ,7.3 异常处理,异常（Exception）指程序运行过程中出现的非正常现象。 在Java中，把异常分为错误（Error）与异常（Exception）两大类。 错误(Error)通常指程序本身存在非法的情形。 异常情况（Exception）表示另外一种“非同寻常”的错误。这种错误通常是不可预测的。常见的异常情况包括内存不足，找不到所需的文件等。,Throwable类派生了Error类和Exception类。 Error类描述内部错误，由系统保留，程序不能抛出Error类对象。 Exception类供程序使用。程序运行过程中出现异常可抛出Exception类的对象。,Exception类常用方法,public Exception() public Exception(String s) public String toString() 返回描述该Exception对象信息的字符串 public void printStackTrace() 在当前的标准输出设备上打印出当前异常对象的堆栈使用轨迹,系统定义的异常类,Exception类派生了若干个子类，每个子类代表了一种特定的运行错误。 FileNotFoundException IOException InterruptedException UnknownHostException SecurityException ClassNotFoundException ,系统自动抛出的异常,例7-9 ： class Example7_9 public static void main(String args) int a=5,d=0; System.out.println(a/d); ,异常处理一般结构,try 可能出现异常的程序代码 catch(异常类1 变量1) 异常类1对应的异常处理代码 catch(异常类2 变量2) 异常类2对应的异常处理代码 . finally 无论异常是否发生都要执行的代码 ,异常处理,例7-10： class A public static void main(String args) int a=20,b=0; try System.out.println(a/b); catch(Exception e) System.out.println(“除数为0“); finally System.out.println(“例7-10程序结束”); ,例7-11 /* 数组下标越界引发异常*/ class Example7_11 public static void main(String args) int