13线程.ppt

Java程序设计 赵志崑 山东财政学院计算机信息工程学院 zhaozk@sdfi.edu.cn 线程概念 相关概念 线程(Thread)：一段运行着的程序。 进程(Process)：Windows下和Unix下含义不同 Windows下，进程指一个运行着的程序。 Unix下，进程指有独立数据区的一段程序。 任务(Task)： Windows下和Unix下含义不同 Windows下，任务等同于进程。 Unix下，任务指一个运行的程序。 线程的优缺点 线程的优点： 能够定义流程上相互独立的作业，彼此之间互不干扰。系统将自动决定应该在何时执行哪些作业，这样（从外部看来）它们好象是同时运行的，便于程序的编写和流程控制。尤其是网络通信程序。 有多个处理器的系统中，多个线程可以真正并行执行。 与进程相比，线程没有自己的数据区，所以资源和切换的开销都小；所有线程都使用系统的公共数据区，所以数据交互也方便。 线程的缺点： 因为所有线程共享一个数据区和程序占用的所有资源，所以当两个以上的线程使用同一个资源时，容易引起冲突。 Java对线程的支持： 创建线程非常简单； 也提供了对冲突解决的支持。 用Thread类创建线程 创建线程的方法： 由Thread类派生一个类，覆盖其public void run()方法； 创建一个该类的对象，调用对象的start方法。 注：线程运行完后会自动正常退出。 用Runnable接口创建线程 线程不只可以通过继承自Thread的类来创建，还可以用Runnable接口来创建。 Runnable接口适合用在下面的情况： 类已经有了父类，不能再从Thread类派生； 为一个类实现Runnable接口，在其run方法中可以访问类中的数据。 多线程并发 如果有多个线程在执行，但CPU只有一个，到底是如何执行的？ 如果一个线程连续占用CPU时间过长，则其它线程得不到执行，系统会强行切换执行其他线程。(强制剥夺) 例MultiThread1.java：同时创建两个连续输出字符串的线程。 如果一个线程目前没有事情可做，CPU可以去执行其他线程。(主动放弃) 例MultiThread2.java：将两个线程改为都是每隔10毫秒输出一个字符串。 时间间隔用Thread类的静态方法sleep(int microSecond)实现。 注意捕获异常。 如果是用Thread类来创建线程，可以直接调用sleep(10)。 如果是用Runnable接口来创建线程，应该调用Thread.sleep(10)。 这是由操作系统的线程调度机制决定的，不同操作系统调度机制不同。一般无法精确预料指令的执行顺序，所以在设计多线程程序时要特别注意。 线程的状态 线程的状态有下面四种： 新线程：刚刚用new操作符创建了一个线程对象，代码尚未开始执行；此时可以进行一些数据设置。 可运行：新线程调用start方法后，就成为可运行的，参与到整个线程调度中，有资格获得CPU来执行。可运行的线程可以正在运行，也可以不运行。 被中断：可运行的线程因为某些原因无法继续运行，就进入被中断状态，当某些条件满足后，再重新回到可运行状态。 死线程：当线程的run方法运行结束，或者出现了未捕获的异常时，可运行的线程成为死线程。 Java程序运行时的线程模型 Java程序运行时，自动创建三个线程： main函数是一个单独的线程，由此也可以推断，所有代码都是在某个线程中执行。 每个程序有一个事件处理线程，负责调用相应事件监听器的相应的方法。 垃圾回收是由一个后台线程执行的。 事件处理线程 事件处理线程负责依次调用事件队列中的待处理操作。因为所有的事件处理都使用这一个线程，所以要一个事件处理完才能处理另一个事件。 示例EventHandle1： 在事件监听器中，每隔1秒输出一行字符串，共循环5次。 启示：事件监听器中的程序要尽量少占用时间。 事件处理中进行耗时工作 如果事件处理中需要进行耗时的工作，应该启动新的线程来做，从而让事件处理线程可以处理其他事件。 用线程进行用户界面编程 Swing组件不是线程安全(thread safe)的。 用户界面是响应repaint事件而绘制的，所以是在事件处理线程中绘制的。 由于操作系统的调度，线程的指令执行序列是无法精确预知的。 如果在其他线程中操作Swing组件的属性，将会有不可预知的异常产生。 示例：(源代码见SwingTest1.java) 窗口中有一个JList组件； 有两个线程，各自随机地向JList中添加或删除元素(删除时保证组件中有元素可以删除)； 运行时将不一定在什么时候产生异常，类型为OutOfBounds。 若将线程改为一个，则不会产生异常(实际是概率大大降低)。 在线程中安全使用Swing组件 如果需要在线程中操作Swing组件，