201711671224 《Java程序设计》12章学习总结

JAVA的线程

线程是比进程更小的执行单位,一个进程在其执行过程中,可以产生多个线程,形成多条执行线索,每条线索,即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过程。

多线程是指一个应用程序同时存在几个执行体,按几条不同的执行线索共同工作的情况,它使得编程人员可以很方便地开发出具有多线程功能、能同时处理多个任务的功能强大的应用程序。

虽然执行线程给人一种几个事件同时发生的感觉,但是计算机在任何时刻只能执行多线程中的一个,只是JVM可以快速地把控制从一个线程切换到另一个线程。

每个JAVA应用程序都有一个主线程(main线程),运行主线程时如果没有创建其他线程,则结束线程,如果有创建,则等到所有线程运行结束才结束程序。

进程与线程

根本区别:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是任务调度和执行的基本单位

在开销方面:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。

所处环境:在操作系统中能同时运行多个进程(程序);而在同一个进程(程序)中有多个线程同时执行(通过CPU调度,在每个时间片中只有一个线程执行)

内存分配方面:系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存空间;而对线程而言,除了CPU外,系统不会为线程分配内存(线程所使用的资源来自其所属进程的资源),线程组之间只能共享资源。

包含关系:没有线程的进程可以看做是单线程的,如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。

目标对象与线程的关系

1)目标对象和线程完全解耦

–目标对象没有组合线程对象.目标对象经常需要通过获得线程的名字(因为无法获得线程对象的引用)以便确定是哪个线程正在占用CPU资源,即被JVM正在执行的线程。

2)目标对象组合线程(弱耦合)

–目标对象可以组合线程.目标对象类组合线程对象时, 目标对象可以通过获得线程对象的引用.

Thread类与线程的创建

在Java语言中,用Thread类或子类创建线程对象。在编写Thread类的子类时,需要重写父类的run()方法,其目的是规定线程的具体操作,否则线程就什么也不做,因为父类的run()方法中没有任何操作语句。创建线程的另一个途径就是用Thread类直接创建线程对象。使用Thread创建线程通常使用的构造方法是:Thread(Runnable target).

该构造方法中的参数是一个Runnable类型的接口。

在创建线程对象时必须向构造方法的参数传递一个实现Runnable接口类的实例,该实例对象称作所创线程的目标对象,当线程调用start()方法后,一旦轮到它来享用CPU资源,目标对象就会自动调用接口中的run()方法(接口回调)。

线程的常用方法

1.start() : 线程调用该方法将启动线程,使之从新建状态进入就绪队列排队,一旦轮到它来享用CPU资源时,就可以脱离创建它的线程独立开始自己的生命周期了。

2.run(): Thread类的run()方法与Runnable接口中的run()方法的功能和作用相同,都用来定义线程对象被调度之后所执行的操作,都是系统自动调用而用户程序不得引用的方法。

3.sleep(int millsecond): 优先级高的线程可以在它的run()方法中调用sleep方法来使自己放弃CPU资源,休眠一段时间。  

4.isAlive(): 线程处于“新建”状态时,线程调用isAlive()方法返回false。在线程的run()方法结束之前,即没有进入死亡状态之前,线程调用isAlive()方法返回true。

5.currentThread():该方法是Thread类中的类方法,可以用类名调用,该方法返回当前正在使用CPU资源的线程。  

6.interrupt() :一个占有CPU资源的线程可以让休眠的线程调用interrupt()方法“吵醒”自己,即导致休眠的线程发生InterruptedException异常,从而结束休眠,重新排队等待CPU资源。     

线程同步

在处理多线程问题时,我们必须注意这样一个问题:当两个或多个线程同时访问同一个变量,并且一个线程需要修改这个变量。我们应对这样的问题作出处理。

在处理线程同步时,要做的第一件事就是要把修改数据的方法用关键字synchronized来修饰。

所谓线程同步就是若干个线程都需要使用一个synchronized修饰的方法。

协调同步的线程

wait()方法可以中断方法的执行,使本线程等待,暂时让出CPU的使用权,并允许其它线程使用这个同步方法。

notifyAll()方法通知所有的由于使用这个同步方法而处于等待的线程结束等待。曾中断的线程就会从刚才的中断处继续执行这个同步方法,并遵循“先中断先继续”的原则。

notify()方法只是通知处于等待中的线程的某一个结束等待。

线程联合

一个线程A在占有CPU资源期间,可以让其它线程调用join()和本线程联合,如:B.join();

称A在运行期间联合了B。如果线程A在占有CPU资源期间一旦联合B线程,那么A线程将立刻中断执行,一直等到它联合的线程B执行完毕,A线程再重新排队等待CPU资源,以便恢复执行。如果A准备联合的B线程已经结束,那么B.join()不会产生任何效果。

 GUI线程

当Java程序包含图形用户界面(GUI)时,Java虚拟机在运行应用程序时会自动启动更多的线程,其中有两个重要的线程:AWT-EventQuecue和AWT-Windows。AWT-EventQuecue线程负责处理GUI事件,AWT-Windows线程负责将窗体或组件绘制到桌面。JVM要保证各个线程都有使用CPU资源的机会,比如,程序中发生GUI界面事件时,JVM就会将CPU资源切换给AWT-EventQuecue线程,AWT-EventQuecue线程就会来处理这个事件,比如,你单击了程序中的按钮,触发ActionEvent事件,AWT-EventQuecue线程就立刻排队等候执行处理事件的代码   

计时器线程

计时器每隔a 毫秒“震铃”一次,参数b是计时器的监视器。计时器发生的震铃事件是ActinEvent类型事件。当震铃事件发生时,监视器就会监视到这个事件,监视器就回调ActionListener接口中的actionPerformed(ActionEvent e)方法。使用Timer类的方法start()启动计时器,即启动线程。使用Timer类的方法stop()停止计时器,即挂起线程,使用restart()重新启动计时器,即恢复线程 .

守护线程

一个线程调用void setDaemon(boolean on)方法可以将自己设置成一个守护(Daemon)线程,例如:thread.setDaemon(true);

当程序中的所有用户线程都已结束运行时,即使守护线程的run方法中还有需要执行的语句,守护线程也立刻结束运行

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