在Java程序中采用線程獲取優(yōu)異性能

2019-11-18 10:47:17

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供稿：網(wǎng)友

　　什么是線程？
　　線程的概念并不難于把握：它是程序代碼的一個獨立的執(zhí)行通道。當多個線程執(zhí)行時，經(jīng)由相同代碼的一個線程的通道通常與其它的不同。例如，假設一個線程執(zhí)行一段相當于一個if-else語句的if部分的字節(jié)代碼時，而另一個線程正執(zhí)行相當于else部分的字節(jié)代碼。JVM怎樣保持對于每一個線程執(zhí)行的跟蹤呢？JVM給每一個線程它自己的方法調(diào)用堆棧。另外跟蹤當前指令字節(jié)代碼，方法堆棧跟蹤本地變量，JVM傳遞給一個方法的參數(shù)，以及方法的返回值。　
　　當多個線程在同一個程序中執(zhí)行字節(jié)代碼序列時，這種行為叫作多線程。多線程在多方面有利于程序：　
　　·當執(zhí)行其它任務時多線程GUI（圖形用戶界面）程序仍能保持對用戶的響應，比如重編頁碼或打印一個文檔。　
　　·帶線程的程序一般比它們沒有帶線程的副本程序完成得快。這尤其表現(xiàn)在線程運行在一個多處理器機器上，在這里每一個線程都有它自己的處理器。
　　java通過java.lang.Thread類完成多線程。每一個線程對象描述一個單獨的執(zhí)行線程。那些運行發(fā)生在線程的run()方法中。因為缺省的run()方法什么都不做，你必須創(chuàng)建Thread子類并重載run()以完成有用的工作。練習列表1中領略一個在Thread中的線程及多線程：　
　　列表1. ThreadDemo.java　
　　// ThreadDemo.java
　　class ThreadDemo
　　{
　　public static void main (String [] args)
　　{
　　MyThread mt = new MyThread ();
　　mt.start ();
　　for (int i = 0; i < 50; i++)
　　System.out.PRintln ("i = " + i + ", i * i = " + i * i);
　　}
　　}
　　class MyThread extends Thread
　　{
　　public void run ()
　　{
　　for (int count = 1, row = 1; row < 20; row++, count++)
　　{
　　for (int i = 0; i < count; i++)
　　System.out.print ('*');
　　System.out.print ('/n');
　　}
　　}
　　}
　　列表1顯示了一個由類ThreadDemo和MyThread組成的應用程序的源代碼。類ThreadDemo通過創(chuàng)建一個MyThread對象驅(qū)動應用程序，開始一個與其對象相關的線程并執(zhí)行一段打印一個正方形表的代碼。相反， MyThread重載Thread的run()方法打印（通過標準輸入流）一個由星形符號組成的直角三角形。　
　　當你鍵入java ThreadDemo運行應用程序時， JVM創(chuàng)建一個運行main()方法的開始線程。通過執(zhí)行mt.start ()，開始線程告訴JVM創(chuàng)建一個執(zhí)行包含MyThread對象的run()方法的字節(jié)代碼指令的第二個線程。當start()方法返回時，開始線程循環(huán)執(zhí)行打印一個正方形表，此時另一個新線程執(zhí)行run()方法打印直角三角形。　
　　輸出會象什么樣呢？運行ThreadDemo就可以看到。你將注重到每一個線程的輸出與其它線程的輸出相互交替。這樣的結果是因為兩個線程將它們的輸出都發(fā)送到了同樣的標準輸出流。　
　　注重
　　多數(shù)（不是所有）JVM設備使用下層平臺的線程性能。因為那些性能是平臺特有的，你的多線程程序的輸出順序可能與一些人的其他輸出的順序不一樣。這種不同是由于時序的安排，我將在這一系列的稍后探討這一話題。
　　線程類
　　要精通寫多線程代碼，你必須首先理解創(chuàng)建Thread類的多種方法。這部份將探討這些方法。明確地說，你將學到開始線程的方法，命名線程，使線程休眠，決定一個線程是否激活，將一個線程與另一個線程相聯(lián)，和在當前線程的線程組及子組中列舉所有激活的線程。我也會討論線程調(diào)試輔助程序及用戶線程與監(jiān)督線程的對比。　
　　我將在以后的文章中介紹線程方法的余下部份，Sun不贊成的方法除外。　
　　警告
　　Sun有一些不贊成的線程方法種類，比如suspend()和resume()，因為它們能鎖住你的程序或破壞對象。所以，你不必在你的代碼中調(diào)用它們。考慮到針對這些方法工作區(qū)的SDK文件，在這篇文章中我沒有包含這些方法。　
　　構造線程
　　Thread有八個構造器。最簡單的是：
　　·Thread()，用缺省名稱創(chuàng)建一個Thread對象　
　　·Thread(String name)，用指定的name參數(shù)的名稱創(chuàng)建一個Thread對象
　　下一個最簡單的構造器是Thread(Runnable target)和Thread(Runnable target, String name)。除Runnable參數(shù)之外，這些構造器與前述的構造器一樣。不同的是：Runnable參數(shù)識別提供run()方法的線程之外的對象。（你將在這篇文章稍后學到Runnable。）最后幾個構造器是Thread(String name)，Thread(Runnable target)，和Thread(Runnable target, String name)。然而，最后的構造器包含了一個為了組織意圖的ThreadGroup參數(shù)。　
　　最后四個構造器之一，Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name, long stackSize)，令人感愛好的是它能夠讓你指定想要的線程方法調(diào)用堆棧的大小。能夠指定大小將證實在使用遞歸方法（一種為何一個方法不斷重復調(diào)用自身的技術）美麗地解決一些問題的程序中是十分有幫助的。通過明確地設置堆棧大小，你有時能夠預防StackOverflowErrors。然而，太大將導致OutOfMemoryErrors。同樣，Sun將方法調(diào)用堆棧的大小看作平臺依靠。

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