Java5 多线程(一)--入门篇

 

1 线程的入门.

        什么是线程,线程就是程序执行的线索,Java是面向对象的语言什么类来表示这样一个东西呢?Thread.

通过start()方法启动它,线程所要执行的任务放在run()方法里面,下面可以看一下run()方法里面的源码

创建线程的两种传统方式(注: Runnable类并不是一个线程,它只是线程一个执行单元):

打开Thread的构造方法,

然后可以跟进看到init()方法具体的实现.其中有一行代码就是对target(Runnable类型)的赋值,因为线程所执行的任务都在run()方法里面,那么在run()方法里面,target就不为null,然后就调用了Runnale的run()方法.因为我们重写了Runnable的run()方法,那么最终执行的就是我们所覆写的run()方法.具体代码如下:

      如果我们同时实现了Thread的run()方法又同时覆盖了Runnable的run()方法.那么到底会执行哪个的run()方法呢?

根据Java的多态,肯定执行的是Thread的run()方法.因为我们覆写了Thread的run()方法,那么所执行的就是我们run()方法,而不是

2 传统的定时器:

        定时器通过Timer这个类来描述,通过schedule()方法来调度,定时执行的任务通过TimerTask来定义.

下面来实现一个简单的定时器,功能如下,每隔2秒执行一次,之后隔4秒执行一次,然后又隔2秒,就这样轮循下去.具体用法可以查看API里面有详细介绍.

[java] 

public static void main(String[] args) {  
    new Timer().schedule(new MyTimerTask(), 2000);  
    try {  
        while (true) {  
        System.out.println(new Date().getSeconds());  
        Thread.sleep(1000);  
    }  
} catch (InterruptedException e) {  
    e.printStackTrace();  
        }  
    }  
    }  
class MyTimerTask extends TimerTask {  
    static int count = 0;  
    @Override  
    public void run() {  
        count = (count + 1) % 2;//count=0或1  
        System.out.println("boming");  
        Timer timer = new Timer();  
        timer.schedule(new MyTimerTask(), 2000 + (2000) * count);  
    }  

 

 

3 线程之间的互斥和同步通信

当两个线程去同时操作一个字符串,那么可能会出现线程安全问题.这样的情况可以用银行转帐来解释.

下面的代码就会出现问题,

[java]  

public static void main(String[] args) {  
final Outputer outputer = new Outputer();  
new Thread() {  
@Override  
public void run() {  
while (true) {  
try {  
Thread.sleep(100);  
} catch (InterruptedException e) {  
e.printStackTrace();  
}  
outputer.print("zhangsan");  
}  
}  
}.start();  
new Thread() {  
@Override  
public void run() {  
while (true) {  
try {  
Thread.sleep(100);  
} catch (InterruptedException e) {  
e.printStackTrace();  
}  
outputer.print("zhangxiaoxiang");  
}  
}  
}.start();  
}  
}  
class Outputer {  
public void print(String name) {  
for (int i = 0; i < name.length(); i++) {  
System.out.print(name.charAt(i));  
}  
System.out.println();// 打印完字符串换行  
}  
}  

 

 

我们使用两个线程去调用print(String name)方法,当第一个方法还没有执行完毕,第二个方法来执行,那么打印出来的name就会出现为问题.如下图所示,

现在我们要实现的是,只有当第一个线程执行完毕后,第二个线程才能执行print(String name)方法,这就必须互斥或者说同步.

我们知道实现同步可以使用同步代码块或者同步方法,想到同步(Synchronized)那么自然而然就想到同步监视器.

这是两个很重要的概念.

现在我们来改造上面Outputer的print(String name)方法.

[java]  

public void print(String name) {  

//synchronized()里面的参数就是同步监视器  

//然而这里使用name作为同步监视器是不行的,  

//因为要实现原子性(互斥)必须要使用同一个监视器对象  

//当第一个线程来执行该代码块,name对象是一个String对象  

//当第二个线程来执行,name对象又是另一个String对象,  

//这样就不能实现同步  

synchronized (name) {  

for (int i = 0; i < name.length(); i++) {  

System.out.print(name.charAt(i));  

}  

System.out.println();// 打印完字符串换行  

}  

}   

执行结果如下所示:

我们可以通过this关键字作为同步监视器,因为从上面定义两个线程的代码来看,我们只new了一次Outputer对象,所以this代表同一个对象.

 

现在来通过同步方法来实现同步,

[java] 

//同步方法也同样也有同步监视器,它是this  

public synchronized void print2(String name) {  

    for (int i = 0; i < name.length(); i++) {  

        System.out.print(name.charAt(i));  

    }  

    System.out.println();// 打印完字符串换行  

}  

把第二个线程改成使用print2(String name)方法.这样的话就需要print2和print这两个方法互斥.这个怎么理解呢?

上面我们是对print()这个一个方法进行互斥,现在呢?需要对两个方法进行互斥.

我们可以这样比喻(对一个方法进行互斥):假设一个茅坑(print(String name)),上面有一把锁(this对象),现在一个人(Thread)来上厕所,它把钥匙放进了口袋,第二个人(Thread2)来上厕所,因为没有钥匙,必须要等第一个人出来,把钥匙放上去,第二个人才能拿着钥匙进去.这是对一个方法进行同步,

(对两个方法或者更多进行同步)),现在有多个茅坑(print(String name),print2(String name)),只有一个钥匙(同步监视器),那么当一个人(Thread)进去后,拿了那仅有的一个钥匙,就算其他人(Thread)想进入的没有人占的茅坑也不行,因为没有钥匙.

        这样的话,打印name的时候就不会出现问题.

现在还有一种情况:

[java]  

//静态的同步方法同样也有同步监视器,它是class  

public static synchronized void print3(String name) {  

for (int i = 0; i < name.length(); i++) {  

System.out.print(name.charAt(i));  

}  

System.out.println();// 打印完字符串换行  

}   

这样的话要想互斥就必须把同步监视器改成Outputer.class了,在内存中只有一份.

 

线程之间的同步通信

通过一道面试提来解释.

子线程循环10次，接着主线程循环100，接着又回到子线程循环10次，接着再回到主线程又循环100，如此循环50次，请写出程序。

[java]  

//静态的同步方法同样也有同步监视器,它是class  

public static synchronized void print3(String name) {  

for (int i = 0; i < name.length(); i++) {  

System.out.print(name.charAt(i));  

}  

System.out.println();// 打印完字符串换行  

}   

这样的话要想互斥就必须把同步监视器改成Outputer.class了,在内存中只有一份.  

  

线程之间的同步通信  

通过一道面试提来解释.  

子线程循环10次，接着主线程循环100，接着又回到子线程循环10次，接着再回到主线程又循环100，如此循环50次，请写出程序。  

public static void main(String[] args) {  
new Thread(new Runnable() {  
@Override  
public void run() {  
for (int k = 1; k <= 50; k++) {  
for (int i = 1; i <= 10; i++) {  
System.out.println("sub thread sequence " + i  
+ " loop of " + k);  
}  
}  
}  
}).start();  
for (int k = 1; k <= 50; k++) {  
for (int i = 1; i <= 100; i++) {  
System.out  
.println("main thread sequen
补充：软件开发 , Java ,