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Java多線程編程

2019-11-18 10:47:08
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供稿：網(wǎng)友

　　作者：natrium11
　　
　　一：理解多線程
　　多線程是這樣一種機(jī)制，它答應(yīng)在程序中并發(fā)執(zhí)行多個(gè)指令流，每個(gè)指令流都稱為一個(gè)線程，彼此間互相獨(dú)立。 線程又稱為輕量級(jí)進(jìn)程，它和進(jìn)程一樣擁有獨(dú)立的執(zhí)行控制，由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)度，區(qū)別在于線程沒有獨(dú)立的存儲(chǔ)空間，而是和所屬進(jìn)程中的其它線程共享一個(gè)存儲(chǔ)空間，這使得線程間的通信遠(yuǎn)較進(jìn)程簡(jiǎn)單。
　　多個(gè)線程的執(zhí)行是并發(fā)的，也就是在邏輯上“同時(shí)”，而不管是否是物理上的“同時(shí)”。假如系統(tǒng)只有一個(gè)CPU，那么真正的“同時(shí)”是不可能的，但是由于CPU的速度非常快，用戶感覺不到其中的區(qū)別，因此我們也不用關(guān)心它，只需要設(shè)想各個(gè)線程是同時(shí)執(zhí)行即可。
　　多線程和傳統(tǒng)的單線程在程序設(shè)計(jì)上最大的區(qū)別在于，由于各個(gè)線程的控制流彼此獨(dú)立，使得各個(gè)線程之間的代碼是亂序執(zhí)行的，由此帶來的線程調(diào)度，同步等問題，將在以后探討。
　　
　　二：在java中實(shí)現(xiàn)多線程
　　我們不妨設(shè)想，為了創(chuàng)建一個(gè)新的線程，我們需要做些什么？很顯然，我們必須指明這個(gè)線程所要執(zhí)行的代碼，而這就是在Java中實(shí)現(xiàn)多線程我們所需要做的一切！
　　真是神奇！Java是如何做到這一點(diǎn)的？通過類！作為一個(gè)完全面向?qū)ο蟮恼Z言，Java提供了類 java.lang.Thread 來方便多線程編程，這個(gè)類提供了大量的方法來方便我們控制自己的各個(gè)線程，我們以后的討論都將圍繞這個(gè)類進(jìn)行。
　　那么如何提供給 Java 我們要線程執(zhí)行的代碼呢？讓我們來看一看 Thread 類。Thread 類最重要的方法是 run() ，它為Thread 類的方法 start() 所調(diào)用，提供我們的線程所要執(zhí)行的代碼。為了指定我們自己的代碼，只需要覆蓋它！
　　方法一：繼續(xù) Thread 類，覆蓋方法 run()，我們?cè)趧?chuàng)建的 Thread 類的子類中重寫 run() ,加入線程所要執(zhí)行的代碼即可。下面是一個(gè)例子：
　　public class MyThread extends Thread {
　　int count= 1, number;
　　public MyThread(int num) {
　　number = num;
　　System.out.　　}
　　public void run() {
　　while(true) {
　　System.out.println("線程 " + number + ":計(jì)數(shù) " + count);
　　if(++count== 6) return;
　　}
　　}
　　public static void main(String args[]) {
　　for(int i = 0; i < 5; i++) new MyThread(i+1).start();
　　}
　　}
　　這種方法簡(jiǎn)單明了，符合大家的習(xí)慣，但是，它也有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，那就是假如我們的類已經(jīng)從一個(gè)類繼續(xù)（如小程序必須繼續(xù)自 Applet 類），則無法再繼續(xù) Thread 類，這時(shí)假如我們又不想建立一個(gè)新的類，應(yīng)該怎么辦呢？
　　我們不妨來探索一種新的方法：我們不創(chuàng)建 Thread 類的子類，而是直接使用它，那么我們只能將我們的方法作為參數(shù)傳遞給 Thread 類的實(shí)例，有點(diǎn)類似回調(diào)函數(shù)。但是 Java 沒有指針，我們只能傳遞一個(gè)包含這個(gè)方法的類的實(shí)例。那么如何限制這個(gè)類必須包含這一方法呢？當(dāng)然是使用接口！（雖然抽象類也可滿足，但是需要繼續(xù)，而我們之所以要采用這種新方法，不就是為了避免繼續(xù)帶來的限制嗎？）
　　Java 提供了接口 java.lang.Runnable 來支持這種方法。
　　方法二：實(shí)現(xiàn) Runnable 接口
　　Runnable 接口只有一個(gè)方法 run()，我們聲明自己的類實(shí)現(xiàn) Runnable 接口并提供這一方法，將我們的線程代碼寫入其中，就完成了這一部分的任務(wù)。但是 Runnable 接口并沒有任何對(duì)線程的支持，我們還必須創(chuàng)建 Thread 類的實(shí)例，這一點(diǎn)通過 Thread 類的構(gòu)造函數(shù)public Thread(Runnable target);來實(shí)現(xiàn)。下面是一個(gè)例子：
　　public class MyThread implements Runnable {
　　int count= 1, number;
　　public MyThread(int num) {
　　number = num;
　　System.out.println("創(chuàng)建線程 " + number);
　　}
　　public void run() {
　　while(true) {
　　System.out.println("線程 " + number + ":計(jì)數(shù) " + count);
　　if(++count== 6) return;
　　}
　　}
　　public static void main(String args[]) {
　　for(int i = 0; i < 5; i++) new Thread(new MyThread(i+1)).start();
　　}
　　}
　　嚴(yán)格地說，創(chuàng)建 Thread 子類的實(shí)例也是可行的，但是必須注重的是，該子類必須沒有覆蓋 Thread 類的 run 方法，否則該線程執(zhí)行的將是子類的 run 方法，而不是我
　　們用以實(shí)現(xiàn)Runnable 接口的類的 run 方法，對(duì)此大家不妨試驗(yàn)一下。
　　使用 Runnable 接口來實(shí)現(xiàn)多線程使得我們能夠在一個(gè)類中包容所有的代碼，有利于封裝，它的缺點(diǎn)在于，我們只能使用一套代碼，若想創(chuàng)建多個(gè)線程并使各個(gè)線程執(zhí)行不同的代碼，則仍必須額外創(chuàng)建類，假如這樣的話，在大多數(shù)情況下也許還不如直接用多個(gè)類分別繼續(xù) Thread 來得緊湊。

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