11级_Java_曹建波9.03 多线程

多线程

程序与进程

程序：一段静态的代码。

进程：程序的一次动态执行过程，它对应从代码加载、执行到执行完毕的一个完整过程。

进程也称任务，支持多个进程同时执行的OS就被称为多进程OS或多任务OS。

在一个程序内部也可以实现多个任务并发执行，其中每个任务称为线程。

线程是比进程更小的执行单位，它是在一个进程中独立的控制流，即程序内部的控制流。

特点：线程不能独立运行，必须依赖于进程，在进程中运行。

每个程序至少有一个线程称为主线程。

单线程：只有一条线程的进程称为单线程

多线程：有不止一个线程的进程称为多线程

开启多线程的优点和缺点

提高界面程序响应速度。通过使用线程，可以将需要大量时间完成的流程在后台启动单独的线程完成，提高前台界面的相应速度。

充分利用系统资源，提高效率。通过在一个程序内部同时执行多个流程，可以充分利用CPU等系统资源，从而最大限度的发挥硬件的性能。

当程序中的线程数量比较多时，系统将花费大量的时间进行线程的切换，这反而会降低程序的执行效率。但是，相对于优势来说，劣势还是很有限的，所以现在的项目开发中，多线程编程技术得到了广泛的应用。

在实现线程编程时，首先需要让一个类具备多线程的能力，继承Thread类或实现Runnable接口的类具备多线程的能力，然后创建线程对象，调用对应的启动线程方法即可实现线程编程。

在一个程序中可以实现多个线程，多线程编程指在同一个程序中启动了两个或两个以上的线程。

在实际实现线程时，Java语言提供了三种实现方式：

继承Thread类

实现Runnable接口

使用Timer和TimerTask组合

继承Thread线程类实现多线程
java.lang包中提供了一个专门的线程类（Thread），在该类中封装了许多对线程进行调度和处理的方法。如果一个类继承了Thread类，则该类就具备了多线程的能力，可以多线程的方式执行。

class MyThread extends Thread{

public void run(){

//线程体

}

}

注意：

线程的特性：随机性，系统在执行多线程程序时只保证线程是交替执行的，至于哪个线程先执行哪个线程后执行，则无法获得保证，需要书写专门的代码才可以保证执行的顺序。

对于同一个线程类，也可以启动多个线程。
Thread2 t2 = new Thread2(); t2.start();
Thread2 t3 = new Thread2(); t3.start();

同一个线程不能启动两次，例如
Thread2 t2 = new Thread2();
t2.start(); t2.start(); //错误

当自定义线程中的run方法执行完成以后，则自定义线程自然死亡。而对于系统线程来说，只有当main方法执行结束，而且启动的其它线程都结束以后，才会结束。当系统线程执行结束以后，程序的执行才真正结束。

实现Runable接口

多线程对象实现java.lang.Runnable接口并且在该类中重写Runnable接口的run方法。

好处：实现Runable接口的方法避免了单继承的局限性。

使用实现Runable接口的方式实现多线程。

classMyThread2 implements Runable{

publicvoid run(){} //重写Runable接口中的run()方法

}

MyThread2 mt1=new MyThread2();

Thread t1=new Thread(mt1);

t1.start();

实现数字时钟

package com.hbsi;

importjava.util.*;

import javax.swing.*;

public class TestClock {

publicstatic void main(String[] args) {

JFramejf=new JFrame();

JLabelclock=new JLabel();

clock.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);

jf.add(clock);

jf.setSize(250,80);

jf.setLocation(500,300);

jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

jf.setVisible(true);

MyThreadt=new MyThread(clock);

t.start();

}

}

class MyThread extends Thread{

privateJLabel clock;

publicMyThread(JLabel clock){

this.clock=clock;

}

publicvoid run(){

while(true){

clock.setText(getTime());

try{

Thread.sleep(1000);

}catch(InterruptedExceptione){}

}

}

publicString getTime(){

//Calendarc=Calendar.getInstance();

Calendarc=new GregorianCalendar();

Stringtime=c.get(Calendar.YEAR)+"年"+(c.get(Calendar.MONTH)+1)+"月"+c.get(Calendar.DATE)+"日"+" ";

inth=c.get(Calendar.HOUR);

intm=c.get(Calendar.MINUTE);

ints=c.get(Calendar.SECOND);

Stringph=h<10?"0":"";

Stringpm=m<10?"0":"";

Stringps=s<10?"0":"";

time+= ph+h+":"+pm+m+":"+ps+s;

returntime;

}

}

实现自动变换广告条

package com.hbsi;

importjava.awt.Font;

import javax.swing.*;

public class Test2 extends JFrameimplements Runnable{

/**

* @param args

*/

JLabellabel;

String[]content={"河北软件职业技术学院","CSDN乐知学院欢迎您","2011CSDNJava方向"};

inti=0;

publicTest2(){

label=newJLabel(content[0]);

Font f=new Font("宋体",Font.BOLD,16);

label.setFont(f);

JPanelp=new JPanel();

p.add(label);

add(p);

this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

setSize(300,300);

setLocation(400,400);

setVisible(true);

}

publicstatic void main(String[] args) {

Test2tt=new Test2();

Threadt=new Thread(tt);

t.start();

}

@Override

publicvoid run() {

while(true){

display();

try{

Thread.sleep(1000);

}catch (InterruptedException e) {

//TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

}

}

publicvoid display(){

label.setText(content[i]);

i++;

if(i>=3)

i=0;

}

}

多线程的实现过程

1.实现java.lang.Runnable接口；

2.重写Runnable接口的run方法；

3.创建Runnable接口的子类对象；

4.创建Thread类的对象，并将Runnable接口的子类对象作为参数传递给Thread类的构造方法，最后调用Thread对象的start方法即可启动线程。

Runnable1 r1 = new Runnable1();

Thread t1 = new Thread(r1);

t1.start();

线程的生命周期
线程是一个动态执行的过程，它也有一个从产生到死亡的过程，这就是所谓的生命周期。一个线程在它的生命周期内有5种状态：

新建（new Thread）
当创建Thread类的一个实例（对象）时，此线程进入新建状态（未被启动）。
例如：Thread t1=new Thread();

就绪（runnable）
线程已经被启动，正在等待被分配给CPU时间片，也就是说此时线程正在就绪队列中排队等候得到CPU资源。例如：t1.start();

运行（running）
线程获得CPU资源正在执行任务（run()方法），此时除非此线程自动放弃CPU资源或者有优先级更高的线程进入，线程将一直运行到结束。

死亡（dead）
当线程执行完毕或被其它线程杀死，线程就进入死亡状态，这时线程不可能再进入就绪状态等待执行。

自然终止：正常运行run()方法后终止

异常终止：调用stop()方法让一个线程终止运行

堵塞（blocked）
由于某种原因导致正在运行的线程让出CPU并暂停自己的执行，即进入堵塞状态。

正在睡眠：用sleep(longt)方法可使线程进入睡眠方式。一个睡眠着的线程在指定的时间过去可进入就绪状态。

正在等待：调用wait()方法。（调用notify()方法回到就绪状态）

被另一个线程所阻塞：调用suspend()方法。（调用resume()方法恢复）

线程的优先级

把线程从就绪状态进入运行状态的过程叫做线程调度。负责调度工作的机构叫做调度管理器。

优先级：线程的优先级的取值范围是1~10。
MAX_PRIORITY = 10
NORM_PRIORITY = 5
MIN_PRIORITY = 1

得到或修改线程的优先级
public final int getPriority();
public final void setPriority(int newPriority);

常用方法

void run()//创建该类的子类时必须实现的方法

void start() //开启线程的方法

static void sleep(long t) //释放CPU的执行权，不释放锁

static void sleep(long millis,int nanos)

final void wait()//释放CPU的执行权，释放锁

final void notify()

static void yied()//可以对当前线程进行临时暂停（让线程将资源释放出来）

public final void stop()//结束线程，但由于安全的原因过时

注意：结束线程原理---就是让run方法结束。而run方法中通常会定义循环结构，所以只要控制住循环即可。

方法----可以boolean标记的形式完成，只要在某一情况下将标记改变，让循环停止即可让线程结束。但是，特殊情况，线程在运行过程中，处于了冻结状态，是不可能读取标记的。

那么这时，可以通过正常方式恢复到可运行状态，也可以强制让线程恢复到可运行状态，通过Thread类中的，interrupt()：清除线程的冻结状态，但这种强制清除会发生InterruptedException。所以在使用 wait，sleep，join方法的时候都需要进行异常处理。

interrupt()方法：中断线程

但实际上该方法不会中断正在执行的线程，只是将线程的标志位设置成true（可以用isInterrupted()方法测试该线程的中断标记，并不清除中断标记，static的方法interrupted()测试当前执行的线程是否被中断，并且在肯定的情况下，清除当前线程对象的中断标记并返回true）；

如果线程在调用sleep(),join(),wait()方法时线程被中断，则这些方法会抛出InterruptedException，在catch块中捕获到这个异常时，线程的中断标志位已经被设置成false了。

public final void join()//让线程加入执行，执行某一线程join方法的线程会被冻结，等待某一线程执行结束，该线程才会恢复到可运行状态

public final boolean isAlive()

将线程标记为守护线程(后台线程)：setDaemon(true);注意该方法要在线程开启前使用。和前台线程一样开启，并抢资源运行，所不同的是，当前台线程都结束后，后台线程会自动结束。无论后台线程处于什么状态都会自动结束。