计算机课件 多线程

妻附：多线程

主讲:李虹

M主要内容

JAVA^

■Case:Clock,java

■Case:AnimatorApplet.java

■多线程

■1、概念

■2、实现多线程的两种编程方法

■继承Thread类

■实现Runnable接口

■3、线程的状态转换及线程的控制操作

■4、线程间的同步与互斥

■作业：利用多线程实现动画设计。

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嬴工、什么是多线程

■在JVM上执行的一个Java程序，是操作系统

中的一个遗看。同一个Java程序中的各个并发

执行的代码片断，是操作系统中的线程。

■每个线程均设计成具有部分程序功能，并且

能与其他线程并发执行。这种能力称为多线程

(multithreading)。

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JAVA------------------------------------------------------

■多线程的实现：

■Java提供了Thread类来实现多线程。在

Java中)线程可以认为是由三部分组成的：

■(1)虚拟CPU,哇寸装在java.lang.Thread类中，

它控制着整个线程的运行；

■(2)执行的代码，传递给Thread类，由

Thread类控制顺序执行;

■(3)处理的数据，传递给Thread类，是在代

码执行过程中所要处理的数据。

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盒2、线程创建的两种方法

■方法之一：继承Thread类

■1)Thread类的构造方法：

■publicThread(ThreadGroupgroup,

Runnabletarget,Stringname)

■group指明了线程所属的线程组；target是线

程体run()方法所在的对象；name是线程的名

称。target必须实现接口Runnable。展接口

Runnable中只定义了一个方法voidrun()作

为线程体。任何实现接口Runnable的对象都

可以作为一个线程的目标对象。

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JAVA------------------------------------------------------

■Java对Runnable接口的定义如下：

■publicinterfaceRunnable{

publicabstractvoidrun();

■}

■类Thread本身也实现了接口Runnable,因此，上

述构造方法中各参数都可以为null,当上述构造方法

的某个参数为null时，我们可得到下面的几个构造方

法：

■publicThread()

■publicThread(Stringname)

■publicThread(Runnabletarget)

■publicThread(Runnabletarget,Stringname)

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■2)Thread类有许多方法，在此先给出其中几

个常用方法，并进行说明。

■StaticnativeThreadcurrentThreadQ：返回线

程对象的一个引用，它控制当前执行的线程。在任

何地方利用这个方法都可获当前是哪一个线程在运

行。

■finalStringgetNameQ：以字符串形式返回线程

的名称。

■finalintgetPriorityO^返回线程的优先级。

■voidstart。：启动线程对象

■voidsleep(longmillis)：使线程暂时休眠millis

毫秒，让低优先级的线程暂时获取处理器资源。

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JAVA------------------------------------------------------

■voidrun（）：对线程来说run方法的功能等同于

程序中的main方法的作用。Thread类本身只是线

程的虚拟CPU,线程所执行的代码（或者说线程所

要完成的功能）是通过run方法（包含在一个特定

的对象中）来完成的，方法run。称为线程体。实

现线程体的特定对象是在初始化线程时传递给线程

的。在一个装程版建立并初始化以后，Java的运行

后系统就自动调用run方法，正是通过run方京才使

得建立线程的目的得以实现。run方法的结束即意

谏着线程的结束。通常,run方法是一个循环,例

如上一节中，一个播放动画的线程要循环显示一系

列图片。

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JAVA------------------------------------------------------

■如何编程呢？步骤如下：

■(1)创建一个类扩展Thread类；

■(2)重写Thread类的run()方法，在此方法中

填写要在这个线程中要执行的代码；

■(3)用关键字new创建所定义的线程类的一个

对象；

■(4)调用该线程对象的start。方法启动线程。

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Casel:创建两个线程，每一个都打印1到

氤词的数______________

publicclassMyThreadextendsThread〃从Thread类继承

<publicMyThread。〃默认构造方法

<super();}

publicMyThread(Stringname)〃构造方法

{super(name);}

publicvoidrun()〃并发执行的程序代码

<

for(inti=l;i<=5;i++)

<System.out.printlnC'"+1+"n+getNameO)；

〃输出当前数字及线程名

try{sleep(lOOO);

//休眠工秒，给其它线程运行的机会

}catch(InterruptedExceptione){}

}

}-----------------____________

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JAVA-------------------------------------------------------

publicstaticvoidmain(String[]args)

<〃创建线程工的对象及线程2的对象

MyThreadmyThreadl=newMyThread(“线程工”);

MyThreadmyThreadZ=newMyThread(“线程2");

〃启动两个线程

myThreadl.start();

myThread2.start();

}

}

多媒体与多线程开始返回I上一页I|下一页U

JAVA------------------------------------------------------

■方法之二：继承Runnable接口

■编程步骤如下：

■自定义类实现Runnable接口

■定义方法run()

■使用Thread类的另一构造函数：

■Thread(RunnablezString)

用实现了Runnable接口的类的对象中所定义的

run()方法,来覆盖新创建的线程对象的run()方

法

■使用start。启动线程

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笋Case2:用Runnable接口实现caseL

J^iibllcclassMyThreadiinplenrentsRunnable〃实现

Runnable接口

<publicMyThreadQ〃默认构造方法

{super();}

publicvoidrun()〃并发执行的程序代码

{

for(inti=l；i<=5;i++)

<System.out.println(",,+i+"

,,+Thread.CurrentThread().getName());

〃输出当前数字及线程名

try{sleep(lOOO);

//休眠工秒，给其它线程运行的机会

}catch(InterruptedExceptione){}

}

}_________________

、多媒体与多线程।开始।।..11上一页|I下一■|]

JAVA-----------------------------------------------------

publicstaticvoidmain(String[]args)

{〃创建线程1的对象及线程2的对象

ThreadmyThreadl=newThread(new

MyThread。，“线程1")；

ThreadmyThreadZ=newThread(new

MyThread。，“线程2")；

〃启动两个线程

myThreadl.start();

myThread2.start();

}

}

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JAVA-------------------------------------------------------

■两种方法的选择

■当需要从其他类（如JApplet类）继承时，使用

java.lang.Runnable#口

■当编写简单的程序时，可考虑使用继承

java.Iang.ThreadM

■程序分析

■Car.java

■Candle.java

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鎏3、线程的状态转换及线程的操作

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线程有四个状态：

创建、可运行、不可运行、死亡。

仓J建)犬态(newThread)

执行下列语句时，线程就处于创建状态：

ThreadmyThread=newMyThreadClass();

当一个线程处于创建状态时，它仅仅是一个空的线程对象,

系统不为它分配资源。

■2.运彳亍以夫态(Runnable)

ThreadmyThread=newMyThreadClass();

myThread.start();

当一个线程处于可运行状态时，系统为这个线程分配了它

需的系统资源，安排其运行并调用线程运行方法，这样就使得

该线程处于可运行(Runnable)状态。需要注意的是这一状态

并不是运行中状态(Running),因为线程也许实际上并未真

正运行。由于很多计算机都是单处理器的，所以要在同一时刻

运行所有的处于可运行状态的线程是不可能的，Java的运行系

统必须实现调度来保证这些线程共享处理器。

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■3.不可运彳亍》尖态（NotRunnable）

进入不可运行状态的原因有如下几条：

1）调用了sfee。（）方法'

2）调用了suspend（）方法;

3）为等候一个条件变量，线程调用wait（）方法；

4）输入输出流中发生线程阻塞；

不可运行状态也称为阻塞状态（Blocked）。因为某种原因

（输入/输出、等待消息或其它阻塞情况），系统不能执行线程

的状态。这时即使处理器空闲，也不能执行该线程。

■4.死亡》失态（Dead）

线程的终止一般可通过两种方法实现：自然撤消（线程执行

X）或是被停止（调用stopQ方法）。目前不推荐通过调用

stop。来终止线程的执行，而是让线程执行完。

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嬴4、线程间的同步与互斥

-1）线程间的资源互斥共享

■通常，一些同时运行的线程需要共享数据。如

果线程只是读取这个共享的数据，则不必阻止

多个线程同时访问该数据。但是，在多个线程

共享同一个对象，并且一个或多个线程会修改

该对象时，每个线程就必须要考虑其它与它一

起共享数据的线程的状态与行为，否则的话就

不能保证共享数据的一致性，从而也就不能保

证程序的正确性。这个共享的数据区就是一个

临界区。首先观察下面例题所出现的问题。

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■Case3:模拟打电话程序，一个电话接听者

类通过线程实现若干打电话者。

CAG:\lh\lh\tool\JCREAI'2\GI200L"e-laixi

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多媒体与多线程开始返回上一页下一页20

JAVA------------------------------------------------------

■在Java语言中，引入了“对象互斥锁”的概念（又

称为监视器、管程）来实现不同线程对共享数据操作的

同步。这个标记用来保证在任一时刻，只能有一个线程

访问该对象。即，“对象互斥锁”阻止多个线程同时访

问同一共享资源。

■在Java语言中，有两种方法可以实现“对象互斥

锁”：

-（工）用关键字volatile来声明一个共享数据（变量）；

■（2）用关键字synchronized来声明一个操作共享数据

的方法或一段代码。

■一般情况下，都使用synchronized关键字在方法的

层次上实现对共享资源操作的同步，很少使用volatile

关键字声明共享变量。

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■对象锁机制

格式1:

synchronized(临界区对象)

'〃访问临界区对象的“关键”代码片断，又称同步代码

块

格式2：同步化方法。在方法的前面力口上synchronized。如：

publicsynchronizedvoidadd(){............}

对于实例方法，这种格式其实是如下的第一种格式的简化写

法：

publicvoidadd()

synchronized(this)

{............}

}

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JAVA------------------------------------------------------

■Case4:引入互斥锁机制修改case3（模拟

打电话程序，一个电话接听者类通过线程实

现若干打电话者。）

贯G：UhUh\tool\KBKAr2\GE2001.exeJnixi

在磐

老

来的电话,他说：本周二开会?，我在和他交谈・・・

臼

^老

兀

上1

同

i木的电话,他说：祝您新年快乐?，我在和他交谈.

王

萋

同

m电话？

同

i来

兀的电话,