《Java程序设计》课件-javaCP12线程

第十二章线程

Java程序设计本章主要内容

概述线程的创建方法线程的基本操作线程组小结2024/12/24李飞——计算中心2/30概述程序：指由计算机语言的语句组成的用于解决一个实际问题的语句集合。程序是一段静态的代码，它可以看成驱动计算机硬件完成某一功能的执行脚本。进程：程序的一次运行称为一个进程（Process），它是计算机系统进行软硬件资源分配和调度的一个独立单位。进程可以并发，在多个进程并发运行时，会出现运行、阻塞和就绪三种状态，并依据一定的条件而相互转换。线程：也被称为轻量级进程(LightweightProcess，LWP）。线程是程序执行流的最小单元；是程序中的一个单一的顺序控制流程；是进程内一个相对独立的、可调度的执行单元；是系统独立调度和分派CPU的基本单位；是运行中的程序的最小调度单位。2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心3/35进程、线程之间的关系2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心4/35线程的状态

新建状态：刚刚创建的线程就处于新建状态。2.就绪状态。就绪状态：也称可运行状态，处于新建状态的线程被启动后，是指线程具备运行的所有条件，逻辑上可以运行，在等待处理机的运行，一旦轮到它使用处理机资源，它就可以开始运行了。运行状态：运行状态是指线程占有处理机正在运行时的状态。阻塞状态：阻塞状态是指正在运行状态的线程在某些特殊情况下，需要让出处理机资源，并暂时终止自己的运行。这时线程处于不可运行的状态，这就好比旅客已经登上火车，在火车运行过程中忽然临时停车，以避让其他火车时的状态。消亡状态：处于消亡状态的线程不具备继续运行的能力。2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心5/35线程状态之间的转换线程在以下几种情况中会进入阻塞状态。1）调用sleep()方法或yield()方法。2）为等候一个条件，线程调用wait()方法。3）该线程与另一个线程join在一起。导致线程进入消亡状态的原因有两个。1）正常运行的线程完成了它的全部工作。2）当进程因故停止运行时，该进程中的所有线程将被强行终止。2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心6/352线程的创建方法

1通过继承Thread类创建线程从Thread类派生一个子类，在类中一定要重写run()方法。用这个子类创建一个对象。调用这个对象的start()方法，用于启动线程。2用Runnable接口创建线程在定义自己的类时说明该类继承Runnable接口。在类定义中实现run()方法。在调用线程的类中建立自定义的类的实例对象R。在调用线程的类中用Thread类的构造方法Thread(R)通过对象R来创建线程对象。调用线程对象的start()方法，启动线程。2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心7/35通过Thread类创建线程的代码框架classMyThreadextendsThread{

成员变量;

成员方法; publicvoidrun(){ //线程需要完成的功能对应的代码 }}publicclassTestThread{ publicstaticvoidmain(String[]args){ MyThreadthread1=newMyThread(); //使用start方法启动线程 thread1.start(); }}

2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心8/35通过Runnable接口创建线程的代码框架classMyThreadimplementsRunnable{

成员变量;

成员方法; publicvoidrun(){ //线程需要完成的功能对应的代码 }}publicclassTestThread{ publicstaticvoidmain(String[]args){ MyThreadt=newMyThread();//创建实现Runnable接口的类的对象//通过实现Runnable接口的类的对象创建线程类对象Threadthread1=newThread(t1); //使用start方法启动线程 thread1.start(); }}

2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心9/353线程的基本操作线程类中的常用方法2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心10/35方法名功能start()启动线程对象。run()定义线程体，即定义线程启动后所执行的操作。wait()使线程处于等待状态。isAlive()测试线程是否在活动。setPriority(intpriority)设置线程的优先级。yield()强行终止线程的执行。sleep(intmillsecond)使线程休眠一段时间，时间长短由参数millsecond决定，单位是毫秒。join(longmillis)等待该线程终止。等待该线程终止的时间最长为millis毫秒。1线程的启动创建线程对象Tt.start();//线程启动2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心11/35线程的调度Java的线程调度策略：

多线程系统会自动为每个线程分配一个优先级，默认时，继承父类的优先级。优先级高的线程先执行，优先级低的线程后执行。任务紧急的线程，其优先级较高。优先级相同的线程，按先进先出的原则排队运行。线程的优先级分为10级，在线程类Thread中，Java设置了3个和优先级相关的静态量。1）MAX_PRIORITY：表示线程可以具有的最高优先级，值为10。2）MIN_PRIORITY：表示线程可以具有的最低优先级，值为1。3）NORM_PRIORITY：表示分配给线程的默认优先级，值为5。2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心12/35线程的同步保留字synchronized：Synchronized是声明对象需要同步的保留字，其作用是使被声明的方法处于同步使用状态。Synchronized保留字写在方法前，用于向程序说明该方法处于同步状态。为说明Synchronized保留字的使用，我们先介绍一下临界区和对象锁的概念。临界区：在Java中我们称多线程并发运行时，线程访问相同对象的代码段为临界区。临界区可以是一个代码块或一个方法。对象锁：Java运行系统在执行具有保留字synchronized声明的方法时，会为每个处于临界区的对象分配唯一的对象锁。任何线程访问一个对象中被同步的方法前，首先要取得该对象的对象锁；同步方法执行完毕后，线程会释放对象的同步锁。2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心13/35线程间的通信wait()方法：方法wait()使得当前进程处于阻塞状态，同时交出对象锁，从而其他线程就可以取得对象锁。还可以使用如下格式指定线程的等待时间。wait(longtimeout)wait(longtimeout,intnanos)notifyAll()方法notify()方法2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心14/35线程组线程组（ThreadGroup）：是包括许多线程的对象集，线程组拥有一个名字以及与它相关的一些属性，可以用于管理一组线程。相关方法构造线程组中的线程Thread(ThreadGroupgroup,Stringname)通过这个构造方法可以创建一个Thread对象，将指定的参数name作为其名称，并作为参数group所引用的线程组的一员。构造一个新线程组。ThreadGroup(Stringname) 说明：此方法创建一个新线程组，并且以参数name的值作为线程组的名字。此线程组的父线程组是目前正在运行线程的线程组。创建一个指定父线程组的线程组。ThreadGroup(ThreadGroupparent,Stringname)2024/12/24李飞——东北大学秦皇岛分校计算中心15/35线程组中的常用方法方法名说明getName()返回此线程组的名称。getParent()返回此线程组的父线程组。getMaxPriority()返回此线程组的最高优先级。作为此线程组一部分的线程不能拥有比最高优先级更高的优先级。isDaemon()测试此线程组是否为一个后台程序线程组。isDestroyed()测试此线程组是否已经被销毁。setDaemon(boolean

daemon)更改此线程组的后台程序状态。setMaxPriority(int

pri)设置线程组的最高优先级。线程组中已有较高优先级的线程不受影响。interrupt()中断此线程组中的所有线程。parentOf(ThreadGroup

g)测试线程组是否为参数g或