多线程java实验⼼得_java多线程编程体会
在 Java 程序中使⽤多线程要⽐在 C 或 C++ 中容易得多，这是因为 Java 编程语⾔提供了语⾔级的⽀持。本⽂通过简单的编程⽰例来说明Java 程序中的多线程是多么直观。读完本⽂以后，⽤户应该能够编写简单的多线程程序。
为什么会排队等待？
下⾯的这个简单的 Java 程序完成四项不相关的任务。这样的程序有单个控制线程，控制在这四个任务之间线性地移动。此外，因为所需的资源 ? 打印机、磁盘、数据库和显⽰屏 -- 由于硬件和软件的限制都有内在的潜伏时间，所以每项任务都包含明显的等待时间。因此，程序在访问数据库之前必须等待打印机完成打印⽂件的任务，等等。如果您正在等待程序的完成，则这是对计算资源和您的时间的⼀种拙劣使⽤。改进此程序的⼀种⽅法是使它成为多线程的。
四项不相关的任务
class myclass {
static public void main(String args[]) {
print_a_file();
manipulate_another_file();
access_database();
draw_picture_on_screen();
}
}
在本例中，每项任务在开始之前必须等待前⼀项任务完成，即使所涉及的任务毫不相关也是这样。但是，在现实⽣活中，我们经常使⽤多线程模型。我们在处理某些任务的同时也可以让孩⼦、配偶和⽗母完成别的任务。例如，我在写信的同时可能打发我的⼉⼦去邮局买邮票。⽤软件术语来说，这称为多个控制(或执⾏)线程。
可以⽤两种不同的⽅法来获得多个控制线程：
多个进程
在⼤多数操作系统中都可以创建多个进程。当⼀个程序启动时，它可以为即将开始的每项任务创建⼀
个进程，并允许它们同时运⾏。当⼀个程序因等待⽹络访问或⽤户输⼊⽽被阻塞时，另⼀个程序还可以运⾏，这样就增加了资源利⽤率。但是，按照这种⽅式创建每个进程要付出⼀定的代价：设置⼀个进程要占⽤相当⼀部分处理器时间和内存资源。⽽且，⼤多数操作系统不允许进程访问其他进程的内存空间。因此，进程间的通信很不⽅便，并且也不会将它⾃⼰提供给容易的编程模型。
线程
线程也称为轻型进程 (LWP)。因为线程只能在单个进程的作⽤域内活动，所以创建线程⽐创建进程要廉价得多。这样，因为线程允许协作和数据交换，并且在计算资源⽅⾯⾮常廉价，所以线程⽐进程更可取。线程需要操作系统的⽀持，因此不是所有的机器都提供线程。Java 编程语⾔，作为相当新的⼀种语⾔，已将线程⽀持与语⾔本⾝合为⼀体，这样就对线程提供了强健的⽀持。
使⽤ Java 编程语⾔实现线程
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。尽管在 Java 中使⽤线程⽐在其他语⾔中要容易得多，仍然有⼀些概念需要掌握。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();
一个线程可以包含多个进程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。许多程序员更喜欢runnable 接⼝，因为从 Thread 类继承会强加类层次。
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。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。