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《程序設計基礎第十一章ppt課件》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第11章多線程教學提示：在同時處理多個任務的應用中，多線程的意義顯得尤其重要，本章將介紹多線程的內(nèi)容，主要包括線程的概念、線程的創(chuàng)建、線程間的同步與通信，以及線程的生命周期和狀態(tài)控制，并說明使用多線程時應該注意的問題。學習完本章之后，讀者將對Java多線程機制有一個全面的了解。教學目標：理解線程的概念，熟練掌握線程的創(chuàng)建、線程間的同步與通信，以及線程的生命周期和狀態(tài)控制，并牢記使用多線程時應該注意的問題。11.1線程的概念在介紹線程前有必要簡要介紹一下進程，這將有助于讀者理解線程概念。相信大多數(shù)讀者都知道，在Windows操作系統(tǒng)中可以同時執(zhí)行多個程序，比
2、如打開一個資源管理器和多個IE瀏覽器，同時使用播放器播放音樂，后臺可能同時還有殺毒軟件防火墻在運行，這里的每一個運行的程序都是一個進程。嚴格地說，這種說法是不準確的。程序一般是指保存在外部存儲器(一般為硬盤)中的代碼文件，當程序被執(zhí)行時，系統(tǒng)會先在內(nèi)存中為其分配一塊空間，再把其代碼復制到該空間中執(zhí)行，這個在由系統(tǒng)分配的內(nèi)存空間中執(zhí)行的程序才是進程。一個程序可能同時存在多個相應的進程，如同時打開多個IE瀏覽器，每一個瀏覽器窗口都是一個進程，都擁有自己獨立的內(nèi)存空間，而它們都來自于同一個程序。11.2線程的創(chuàng)建對于一個用Java編寫的進程來說，在Java虛擬機
3、啟動之初，會且只會產(chǎn)生一個獨一的非守護線程(守護線程將在稍后介紹)，具有代表性的是類中靜態(tài)方法main()產(chǎn)生的線程，該線程為主線程，可以創(chuàng)建和控制其他線程。11.2.1繼承自類Thread11.2.2實現(xiàn)接口Runnable11.2.3兩種創(chuàng)建線程方式的對比11.2.4守護線程Daemon11.2.1繼承自類Thread類Thread位于java.lang包中，由于java.lang包被自動包含入每個Java文件中，所以可以直接使用類Thread而無需編寫import語句。返回11.2.2實現(xiàn)接口RunnableRunnable接口非常簡單，其全貌如下：
4、publicinterfaceRunnable{voidrun();}返回11.2.3兩種創(chuàng)建線程方式的對比Thread是Java已經(jīng)嚴格封裝好了的類，在面向?qū)ο笏枷胫?，繼承這樣的類并修改或擴充它不是十分可取的。因為可能會出現(xiàn)人為失誤，對一個類進行繼承修改或擴充，將可能導致該子類出現(xiàn)不可預料的錯誤。返回11.2.4守護線程Daemon線程分為用戶線程和守護線程兩種。用戶線程即一般線程，守護線程是具有如下特性的線程：它會在所有用戶線程(即非守護線程)結束之后立即被Java虛擬機結束，而不管其是否已執(zhí)行完畢，從而結束整個進程。守護線程往往處于無限循環(huán)中，用于監(jiān)
5、聽其他線程(一般是用戶線程，也可以是其他守護線程)的運行，并提供某種通用性的服務，典型的如Internet中收發(fā)E-mail郵件的服務。通過線程對象的isDaemon()方法可以判斷該線程是否為守護線程，通過setDaemon()方法可以改變該線程的類型——setDaemon(false)將線程改為用戶線程，setDaemon(true)將線程改為守護線程。該方法必須在調(diào)用線程的start()方法前調(diào)用才有效，否則線程將為默認的線程類型——由用戶線程創(chuàng)建的線程默認為用戶線程，由守護線程創(chuàng)建的線程默認為守護線程，main()方法產(chǎn)生的主線程始終為用戶線程。返
6、回11.3線程的同步在單線程的進程中，一個進程一次只能執(zhí)行一個任務，一次只能使用一個資源，不需要考慮兩個或更多個任務同時試圖使用同一個資源的問題，如兩個任務同時修改同一個數(shù)據(jù)，或同時進行打印操作而只有一臺打印機。然而在多線程環(huán)境下，這種多個線程試圖同時使用相同且有限的資源的情況，是很有可能發(fā)生的，若不提供某種機制避免這種情況的出現(xiàn)，后果將可能是非常嚴重且不可預料的，如造成某些線程數(shù)據(jù)的不一致，使某些線程陷入無限循環(huán)永遠無法退出，破壞某些關鍵文件或數(shù)據(jù)庫中的重要數(shù)據(jù)。11.3.1資源沖突11.3.2同步機制11.3.3同步效率11.3.1資源沖突這是一段完整
7、可編譯的代碼，提供了reduceMainData()方法用于遞減私有的主數(shù)據(jù)，在run()方法中保存主數(shù)據(jù)與打印主數(shù)據(jù)之前進行了多達1024000次的浮點運算用于延緩線程運行，這將使得該線程在此處很可能被暫停。此時若main()主線程被調(diào)度到CPU執(zhí)行，它很可能會遞減該線程的主數(shù)據(jù)，從而造成打印時主數(shù)據(jù)與備份數(shù)據(jù)的不一致。返回11.3.2同步機制我們永遠無法知道線程什么時候開始執(zhí)行(并不是在創(chuàng)建它的時刻，它便開始執(zhí)行的)，也無法知道它什么時候會被暫停，更加無從得知在暫停期間其他線程會對它進行怎樣的訪問控制，這是多線程環(huán)境下線程的根本性質(zhì)。由此產(chǎn)生的資源沖突
8、問題是代碼編寫者必須考慮的，至少在重要的時刻必須避免關鍵資源的沖突
