Java 程序中的多線程（一）

2019-11-18 10:47:34

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　　作者： Neel V. Kumar
　　程序中使用多線程要比在 C 或 C++ 中輕易得多，這是因為 java 編程語言提供了語言級的支持。本文通過簡單的編程示例來說明 Java 程序中的多線程是多么直觀。讀完本文以后，用戶應該能夠編寫簡單的多線程程序。
　　為什么會排隊等待？
　　下面的這個簡單的 Java 程序完成四項不相關的任務。這樣的程序有單個控制線程，控制在這四個任務之間線性地移動。此外，因為所需的資源 — 打印機、磁盤、數據庫和顯示屏 -- 由于硬件和軟件的限制都有內在的潛伏時間，所以每項任務都包含明顯的等待時間。因此，程序在訪問數據庫之前必須等待打印機完成打印文件的任務，等等。假如您正在等待程序的完成，則這是對計算資源和您的時間的一種拙劣使用。改進此程序的一種方法是使它成為多線程的。
　　四項不相關的任務
　　class myclass {
　　static public void main(String args[]) {
　　PRint_a_file();
　　manipulate_another_file();
　　access_database();
　　draw_picture_on_screen();
　　}
　　}
　　在本例中，每項任務在開始之前必須等待前一項任務完成，即使所涉及的任務毫不相關也是這樣。但是，在現實生活中，我們經常使用多線程模型。我們在處理某些任務的同時也可以讓孩子、配偶和父母完成別的任務。例如，我在寫信的同時可能打發我的兒子去郵局買郵票。用軟件術語來說，這稱為多個控制（或執行）線程。
　　可以用兩種不同的方法來獲得多個控制線程：
　　1、多個進程
　　在大多數操作系統中都可以創建多個進程。當一個程序啟動時，它可以為即將開始的每項任務創建一個進程，并答應它們同時運行。當一個程序因等待網絡訪問或用戶輸入而被阻塞時，另一個程序還可以運行，這樣就增加了資源利用率。但是，按照這種方式創建每個進程要付出一定的代價：設置一個進程要占用相當一部分處理器時間和內存資源。而且，大多數操作系統不答應進程訪問其他進程的內存空間。因此，進程間的通信很不方便，并且也不會將它自己提供給輕易的編程模型。
　　2、線程
　　線程也稱為輕型進程 (LWP)。因為線程只能在單個進程的作用域內活動，所以創建線程比創建進程要廉價得多。這樣，因為線程答應協作和數據交換，并且在計算資源方面非常廉價，所以線程比進程更可取。線程需要操作系統的支持，因此不是所有的機器都提供線程。Java 編程語言，作為相當新的一種語言，已將線程支持與語言本身合為一體，這樣就對線程提供了強健的支持。

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