模块五 Java 的多线程（课件）-高二《程序设计基础》同步教学（北京出版社）

模块五 Java 的多线程 1. 能够理解进程、 线程以及程序的定义； 2. 能够掌握什么是多线程程序， 理解其作用； 3. 能够掌握在 Java 语言系统中创建多线程程序的方法， 以及实现多线程程序所需要的类； 4. 能够掌握多线程程序设计要点， 理解线程的生命周期； 5. 能够理解线程异步的概念， 掌握怎样处理线程间的同步异步问题； 6. 懂得“奋斗不止” 的道理， 做一个“一心多用” 的人。 学习目标 一、程序、进程与线程 （一）程序 程序是一段静态的代码，它是应用软件执行的蓝本。 （二）进程 进程是程序的一次动态执行过程，它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。 （三）线程 线程是比进程更小的执行单位。 二、线程调度与优先级 处于就绪状态的线程首先进入就绪队列排队等候处理器资源，同一时刻在就绪队列中的线程可能有多个。多线程系统会给每个线程自动分配一个线程的优先级，任务较紧急重要的线程，其优先级就较高；相反则较低。对于优先级相同的线程，则遵循队列的“先进先出”的原则，即先进入就绪状态排队的线程被优先分配到处理器资源，随后才为后进入队列的线程服务。在 Java 系统中，线程调度依据优先级基础上的“先到先服务”原则。 三、如何在程序中实现多线程 在程序中实现多线程有两个途径：创建 Thread 类的子类或实现 Runnable 接口。无论采用哪种途径，程序员可以控制的关键性操作有两个： （1）定义用户线程的操作，即定义用户线程的 run( ) 方法。 （2）在适当时候建立用户线程实例。 （一）用 Thread 类的子类创建线程 Thread 类的构造函数如下： Thread() Thread(Runnable target) Thread(Runnable target, String name) Thread(String name) Thread(ThreadGroup group, Runnable target) Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name) Thread(ThreadGroup group, String name) 在这个途径中，用户程序需要创建自己的 Thread 类的子类（ Thread 在 java.lang 包中），并在子类中重新定义自己的 run( ) 方法，该 run( ) 方法中包含了线程的操作。这样程序需要建立自己的线程时，只需要创建一个已定义好的 Thread 子类的实例就可以了。 当你创建的线程调用 start( ) 方法开始运行时， run( ) 方法将被自动执行。 （二）实现 Runnable 接口 public class MultiThread { public static void main(String args[]){ Threads s1=new Threads(1); Threads s2=new Threads(2); Thread t1=new Thread(s1); Thread t2=new Thread(s2); t1.start(); t2.start(); } } class Threads implements Runnable{ int id; Threads(int i) { id=i; } public void run(){ for(int i=0;i<20;i++) System.out.println(id); } } 四、多线程程序设计要点 （一）线程的生命周期 每个 Java 程序都有一个默认的主线程。对于应用程序，主线程是 main( ) 方法执行的线索。Java 语言使用 Thread 类及其子类的对象来表示线程，新建的线程在它的一个完整的生命周期中通常要经历的五种状态。 （1）新建：当一个 Thread 类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态。 （2）就绪：处于新建状态的线程被启动后，将进入线程队列排队等待 CPU 服务，此时它已经具备了运行的条件，一旦轮到它来享用 CPU 资源时，就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了。 （3）运行：当就绪状态的线程被调度并获得处理器资源时，便进入运行状态。 （4）阻塞：一个正在执行的线程在某些特殊情况下，如被人为挂起或需要执行费时的输入输出操作时，将让出 CPU 并暂时中止自己的执行，进入阻塞状态。 （5）死亡：处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。 （二）线程间同步 前面所提到的线程都是独立的，而且异步执行，也就是说每个线程都包含了运行时所需要的数据或方法，而不需要外部的资源或方法，也不必