201711671118《Java程序设计》第十二章总结

12.1 进程与线程

程序是一段静态代码,是应用软件执行的蓝本。

进程是程序的因此动态执行过程,它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程,这个过程也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。

线程是比进程更小的执行单位,其行为很像进程。

12.2 JAVA的线程

12.2.1

多线程是指一个应用程序同时存在几个执行体,按几条不同的执行线索共同工作的情况,它使得编程人员可以很方便地开发出具有多线程功能、能同时处理多个任务的功能强大的应用程序。

虽然执行线程给人一种几个事件同时发生的感觉,但是计算机在任何时刻只能执行多线程中的一个,只是JVM可以快速地把控制从一个线程切换到另一个线程。

12.2.2 主线程

每个JAVA应用程序都有一个主线程(main线程),运行主线程时如果没有创建其他线程,则结束线程,如果有创建,则等到所有线程运行结束才结束程序。

12.2.3 线程的状态与生命周期

JAVA语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程,线程的完整生命周期要经历4种状态:

①新建,当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时,线程处于新建状态。

②运行,线程创建后仅仅是占有了内存资源,在JVM管理的线程中含没有这个线程,这个线程必须调用start()方法通知JVM,这样JVM就会知道又有一个新线程排队等待切换了。

一旦轮到它来享用CPU资源时,此线程的就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了。  

③中断:有4种原因的中断:

JVM将CPU资源从当前线程切换给其他线程,使本线程让出CPU的使用权处于中断状态。

线程使用CPU资源期间,执行了sleep(int millsecond)方法,使当前线程进入休眠状。

线程使用CPU资源期间,执行了wait()方法。

线程使用CPU资源期间,执行某个操作进入阻塞状态。

④死亡 :处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。线程释放了实体。

12.2.4线程调度与优先级

JVM中的线程调度器管理线程,调度器把线程的优先级分为1~10,分别用Thread类的类常量表示。如果没有明确地设置线程的优先级别,每个线程的优先级为常数5,即Thread.NORM_PRIORITY. Java调度器的任务是使高优先级的线程能始终运行,一旦时间片有空闲,则使具有同等优先级的线程以轮流的方式顺序使用时间片。

12.3 Thread类与线程的创建

在Java语言中,用Thread类或子类创建线程对象。在编写Thread类的子类时,需要重写父类的run()方法,其目的是规定线程的具体操作,否则线程就什么也不做,因为父类的run()方法中没有任何操作语句。创建线程的另一个途径就是用Thread类直接创建线程对象。使用Thread创建线程通常使用的构造方法是:Thread(Runnable target).

该构造方法中的参数是一个Runnable类型的接口。

在创建线程对象时必须向构造方法的参数传递一个实现Runnable接口类的实例,该实例对象称作所创线程的目标对象,当线程调用start()方法后,一旦轮到它来享用CPU资源,目标对象就会自动调用接口中的run()方法(接口回调)。

 

12.4    线程的常用方法

1.start() : 线程调用该方法将启动线程,使之从新建状态进入就绪队列排队,一旦轮到它来享用CPU资源时,就可以脱离创建它的线程独立开始自己的生命周期了。

2.run(): Thread类的run()方法与Runnable接口中的run()方法的功能和作用相同,都用来定义线程对象被调度之后所执行的操作,都是系统自动调用而用户程序不得引用的方法。

3.sleep(int millsecond): 优先级高的线程可以在它的run()方法中调用sleep方法来使自己放弃CPU资源,休眠一段时间。  

4.isAlive(): 线程处于“新建”状态时,线程调用isAlive()方法返回false。在线程的run()方法结束之前,即没有进入死亡状态之前,线程调用isAlive()方法返回true。

5.currentThread():该方法是Thread类中的类方法,可以用类名调用,该方法返回当前正在使用CPU资源的线程。  

6.interrupt() :一个占有CPU资源的线程可以让休眠的线程调用interrupt()方法“吵醒”自己,即导致休眠的线程发生InterruptedException异常,从而结束休眠,重新排队等待CPU资源。     

12.5   线程同步

在处理多线程问题时,我们必须注意这样一个问题:当两个或多个线程同时访问同一个变量,并且一个线程需要修改这个变量。我们应对这样的问题作出处理。

在处理线程同步时,要做的第一件事就是要把修改数据的方法用关键字synchronized来修饰。

所谓线程同步就是若干个线程都需要使用一个synchronized修饰的方法。

12.6 协调同步的线程

wait()方法可以中断方法的执行,使本线程等待,暂时让出CPU的使用权,并允许其它线程使用这个同步方法。

notifyAll()方法通知所有的由于使用这个同步方法而处于等待的线程结束等待。曾中断的线程就会从刚才的中断处继续执行这个同步方法,并遵循“先中断先继续”的原则。

notify()方法只是通知处于等待中的线程的某一个结束等待。

12.7   线程联合

一个线程A在占有CPU资源期间,可以让其它线程调用join()和本线程联合,如:B.join();

称A在运行期间联合了B。如果线程A在占有CPU资源期间一旦联合B线程,那么A线程将立刻中断执行,一直等到它联合的线程B执行完毕,A线程再重新排队等待CPU资源,以便恢复执行。如果A准备联合的B线程已经结束,那么B.join()不会产生任何效果。

12.8   GUI线程

当Java程序包含图形用户界面(GUI)时,Java虚拟机在运行应用程序时会自动启动更多的线程,其中有两个重要的线程:AWT-EventQuecue和AWT-Windows。AWT-EventQuecue线程负责处理GUI事件,AWT-Windows线程负责将窗体或组件绘制到桌面。JVM要保证各个线程都有使用CPU资源的机会,比如,程序中发生GUI界面事件时,JVM就会将CPU资源切换给AWT-EventQuecue线程,AWT-EventQuecue线程就会来处理这个事件,比如,你单击了程序中的按钮,触发ActionEvent事件,AWT-EventQuecue线程就立刻排队等候执行处理事件的代码   

12.9 计时器线程

计时器每隔a 毫秒“震铃”一次,参数b是计时器的监视器。计时器发生的震铃事件是ActinEvent类型事件。当震铃事件发生时,监视器就会监视到这个事件,监视器就回调ActionListener接口中的actionPerformed(ActionEvent e)方法。使用Timer类的方法start()启动计时器,即启动线程。使用Timer类的方法stop()停止计时器,即挂起线程,使用restart()重新启动计时器,即恢复线程 .

12.10 守护线程

一个线程调用void setDaemon(boolean on)方法可以将自己设置成一个守护(Daemon)线程,例如:thread.setDaemon(true);

当程序中的所有用户线程都已结束运行时,即使守护线程的run方法中还有需要执行的语句,守护线程也立刻结束运行。

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