Java多线程程序设计初步
2008-01-05 19:55:48 来源:WEB开发网核心提示:在java语言产生前,传统的程序设计语言的程序同一时刻只能单任务操作,Java多线程程序设计初步,效率非常低,例如程序往往在接收数据输入时发生阻塞, 线程的(同步)控制 一个Java程序的多线程之间可以共享数据,当线程以异步方式访问共享数据时,只有等到程序获得数据后才能继续运行,
在java语言产生前,传统的程序设计语言的程序同一时刻只能单任务操作,效率非常低,例如程序往往在接收数据输入时发生阻塞,只有等到程序获得数据后才能继续运行。 随着Internet的迅猛发展,这种状况越来越不能让人们忍受:假如网络接收数据阻塞,后台程序就处于等待状态而不继续任何操作,而这种阻塞是经常会碰到的,此时CPU资源被白白的闲置起来。假如在后台程序中能够同时处理多个任务,该多好啊!应Internet技术而生的Java语言解决了这个问题,多线程程序是Java语言的一个很重要的特点。在一个Java程序中,我们可以同时并行运行多个相对独立的线程,例如,我们假如创建一个线程来进行数据输入输出,而创建另一个线程在后台进行其它的数据处理,假如输入输出线程在接收数据时阻塞,而处理数据的线程仍然在运行。多线程程序设计大大提高了程序执行效率和处理能力。
线程的创建
我们知道Java是面向对象的程序语言,用Java进行程序设计就是设计和使用类,Java为我们提供了线程类Thread来创建线程,创建线程与创建普通的类的对象的操作是一样的,而线程就是Thread类或其子类的实例对象。下面是一个创建启动一个线程的语句:
Thread thread1=new Thread(); file://声明一个对象实例,即创建一个线程;
Thread1.run(); file://用Thread类中的run()方法启动线程;
从这个例子,我们可以通过Thread()构造方法创建一个线程,并启动该线程。事实上,启动线程,也就是启动线程的run()方法,而Thread类中的run()方法没有任何操作语句,所以这个线程没有任何操作。要使线程实现预定功能,必须定义自己的run()方法。Java中通常有两种方式定义run()方法:
通过定义一个Thread类的子类,在该子类中重写run()方法。Thread子类的实例对象就是一个线程,显然,该线程有我们自己设计的线程体run()方法,启动线程就启动了子类中重写的run()方法。
通过Runnable接口,在该接口中定义run()方法的接口。所谓接口跟类非常类似,主要用来实现非凡功能,如复杂关系的多重继续功能。在此,我们定义一个实现Runnable() 接口的类,在该类中定义自己的run()方法,然后以该类的实例对象为参数调用Thread类的构造方法来创建一个线程。
线程被实际创建后处于待命状态,激活(启动)线程就是启动线程的run()方法,这是通过调用线程的start()方法来实现的。
下面一个例子实践了如何通过上述两种方法创建线程并启动它们:
// 通过Thread类的子类创建的线程;
class thread1 extends Thread
{ file://自定义线程的run()方法;
public void run()
{
System.out.PRintln("Thread1 is running…");
}
}
file://通过Runnable接口创建的另外一个线程;
class thread2 implements Runnable
{ file://自定义线程的run()方法;
public void run()
{
System.out.println("Thread2 is running…");
}
}
file://程序的主类'
class Multi_Thread file://声明主类;
{
plubic static void mail(String args[]) file://声明主方法;
{
thread1 threadone=new thread1(); file://用Thread类的子类创建线程;
Thread threadtwo=new Thread(new thread2()); file://用Runnable接口类的对象创建线程;
threadone.start(); threadtwo.start(); file://strat()方法启动线程;
}
}
运行该程序就可以看出,线程threadone和threadtwo交替占用CPU,处于并行运行状态。可以看出,启动线程的run()方法是通过调用线程的start()方法来实现的(见上例中主类),调用start()方法启动线程的run()方法不同于一般的调用方法,调用一般方法时,必须等到一般方法执行完毕才能够返回start()方法,而启动线程的run()方法后,start()告诉系统该线程预备就绪可以启动run()方法后,就返回start()方法执行调用start()方法语句下面的语句,这时run()方法可能还在运行,这样,线程的启动和运行并行进行,实现了多任务操作。
线程的优先级
对于多线程程序,每个线程的重要程度是不尽相同,如多个线程在等待获得CPU时间时,往往我们需要优先级高的线程优先抢占到CPU时间得以执行;又如多个线程交替执行时,优先级决定了级别高的线程得到CPU的次数多一些且时间多长一些;这样,高优先级的线程处理的任务效率就高一些。
Java中线程的优先级从低到高以整数1~10表示,共分为10级,设置优先级是通过调用线程对象的setPriority()方法,如上例中,设置优先级的语句为:
thread1 threadone=new thread1(); file://用Thread类的子类创建线程;
Thread threadtwo=new Thread(new thread2()); file://用Runnable接口类的对象创建线程;
threadone.setPriority(6); file://设置threadone的优先级6;
threadtwo.setPriority(3); file://设置threadtwo的优先级3;
threadone.start(); threadtwo.start(); file://strat()方法启动线程;
这样,线程threadone将会优先于线程threadtwo执行,并将占有更多的CPU时间。该例中,优先级设置放在线程启动前,也可以在启动后进行设置,以满足不同的优先级需求。
线程的(同步)控制
一个Java程序的多线程之间可以共享数据。当线程以异步方式访问共享数据时,有时候是不安全的或者不和逻辑的。
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