代码改变世界

java 多线程一

2012-05-15 13:28  youxin  阅读(230)  评论(0编辑  收藏  举报

  Java 编程语言使多线程如此简单有效,以致于某些程序员说它实际上是自然的。。要记住的一件重要的事情是 main() 函数也是一个线程,并可用来做有用的工作。程序员只有在需要多个线程时才需要创建新的线程。

Thread 类

Thread 类是一个具体的类,即不是抽象类,该类封装了线程的行为。要创建一个线程,程序员必须创建一个从 Thread 类导出的新类。程序员必须覆盖 Thread 的 run() 函数来完成有用的工作。用户并不直接调用此函数;而是必须调用 Thread 的 start() 函数,该函数再调用 run()。下面的代码说明了它的用法:
创建两个新线程

import java.util.*;
class TimePrinter extends Thread {
    int pauseTime;
    String name;
    public TimePrinter(int x, String n) {
        pauseTime = x;
        name = n;
    }
    public void run() {
        while(true) {
            try {
                System.out.println(name + ":" + new 
                    Date(System.currentTimeMillis()));
                Thread.sleep(pauseTime);
            } catch(Exception e) {
                System.out.println(e);
            }
        }
    }
    static public void main(String args[]) {
        TimePrinter tp1 = new TimePrinter(1000, "Fast Guy");
        tp1.start();
        TimePrinter tp2 = new TimePrinter(3000, "Slow Guy");
        tp2.start();
    
    }
}

 在本例中,我们可以看到一个简单的程序,它按两个不同的时3.间间隔(1 秒和 3 秒)在屏幕上显示当前时间。这是通过创建两个新线程来完成的,包括 main() 共三个线程。但是,因为有时要作为线程运行的类可能已经是某个类层次的一部分,所以就不能再按这种机制创建线程。虽然在同一个类中可以实现任意数量的接口,但 Java 编程语言只允许一个类有一个父类。同时,某些程序员避免从 Thread 类导出,因为它强加了类层次。对于这种情况,就要 runnable 接口

Runnable 接口

此接口只有一个函数,run(),此函数必须由实现了此接口的类实现。但是,就运行这个类而论,其语义与前一个示例稍有不同。我们可以用 runnable 接口改写前一个示例。(不同的部分用黑体表示。)

创建两个新线程而不强加类层次

import java.util.*;
class TimePrinter 
        implements Runnable {
    int pauseTime;
    String name;
    public TimePrinter(int x, String n) {
        pauseTime = x;
        name = n;
    }
    public void run() {
        while(true) {
            try {
                System.out.println(name + ":" + new 
                    Date(System.currentTimeMillis()));
                Thread.sleep(pauseTime);
            } catch(Exception e) {
                System.out.println(e);
            }
        }
    }
    static public void main(String args[]) {
        Thread t1 = new Thread (new TimePrinter(1000, "Fast Guy"));
        t1.start();
        Thread t2 = new Thread (new TimePrinter(3000, "Slow Guy"));
        t2.start();
    
    }
}

请注意,当使用 runnable 接口时,您不能直接创建所需类的对象并运行它;必须从 Thread 类的一个实例内部运行它。Thread类的start方法启动新线程,该线程执行关联的Runnable对象的run方法。许多程序员更喜欢 runnable 接口,因为从 Thread 类继承会强加类层次。

synchronized 关键字

到目前为止,我们看到的示例都只是以非常简单的方式来利用线程。只有最小的数据流,而且不会出现两个线程访问同一个对象的情况。但是,在大多数有用的程序中,线程之间通常有信息流。试考虑一个金融应用程序,它有一个 Account 对象,如下例中所示:

一个银行中的多项活动

public class Account {
    String holderName;
    float amount;
    public Account(String name, float amt) {
        holderName = name;
        amount = amt;
    }
    public void deposit(float amt) {
        amount += amt;
    }
    public void withdraw(float amt) {
        amount -= amt;
    }
    public float checkBalance() {
        return amount;
    }
}

在此代码样例中潜伏着一个错误。如果此类用于单线程应用程序,不会有任何问题。但是,在多线程应用程序的情况中,不同的线程就有可能同时访问同一个 Account 对象,比如说一个联合帐户的所有者在不同的 ATM 上同时进行访问。在这种情况下,存入和支出就可能以这样的方式发生:一个事务被另一个事务覆盖。这种情况将是灾难性的。但是,Java 编程语言提供了一种简单的机制来防止发生这种覆盖。每个对象在运行时都有一个关联的锁。这个锁可通过为方法添加关键字 synchronized 来获得。这样,修订过的 Account 对象(如下所示)将不会遭受像数据损坏这样的错误:

对一个银行中的多项活动进行同步处理

public class Account {
    String holderName;
    float amount;
    public Account(String name, float amt) {
        holderName = name;
        amount = amt;
    }
    public 
        synchronized void deposit(float amt) {
        amount += amt;
    }
    public 
        synchronized void withdraw(float amt) {
        amount -= amt;
    }
    public float checkBalance() {
        return amount;
    }
}

deposit() 和 withdraw() 函数都需要这个锁来进行操作,所以当一个函数运行时,另一个函数就被阻塞。请注意, checkBalance() 未作更改,它严格是一个读函数。因为 checkBalance() 未作同步处理,所以任何其他方法都不会阻塞它,它也不会阻塞任何其他方法,不管那些方法是否进行了同步处理。

 

  线程是独立于程序其他部分被执行的程序单元。java jvm执行每个线程一小段时间,然后切换到另一个线程。这就产生了一个并发执行每个线程的假象。实际上,如果计算机有多个中央处理器cpu的话,那么有些线程就能并行运行,每个处理器中一个。

Thread.sleep(milliSeconds); 休眠

 有一个技术性问题,让线程休眠是有潜在危险的--线程可能休眠时间太长以致于他不再有用而应该终止。为终止线程,就应该中断它,当休眠线程被中断时,就产生InterruptedException一次。需要在run方法中捕获异常病终止该线程。