多線程編程——基礎(chǔ)篇 （二）

時(shí)間：2006-08-16 作者：axman 瀏覽次數(shù)： 3723 本文關(guān)鍵字：Java,?多線程,?線程,?線程對(duì)象,?單線程,?go deep into java

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　　在進(jìn)入java平臺(tái)的線程對(duì)象之前，基于基礎(chǔ)篇（一）的一些問(wèn)題，我先插入兩個(gè)基本概念。

[線程的并發(fā)與并行]

　　在單CPU系統(tǒng)中，系統(tǒng)調(diào)度在某一時(shí)刻只能讓一個(gè)線程運(yùn)行，雖然這種調(diào)試機(jī)制有多種形式(大多數(shù)是時(shí)間片輪巡為主)，但無(wú)論如何，要通過(guò)不斷切換需要運(yùn)行的線程讓其運(yùn)行的方式就叫并發(fā)(concurrent)。而在多CPU系統(tǒng)中，可以讓兩個(gè)以上的線程同時(shí)運(yùn)行，這種可以同時(shí)讓兩個(gè)以上線程同時(shí)運(yùn)行的方式叫做并行(parallel)。

　　在上面包括以后的所有論述中，請(qǐng)各位朋友諒解，我無(wú)法用最準(zhǔn)確的詞語(yǔ)來(lái)定義儲(chǔ)如并發(fā)和并行這類術(shù)語(yǔ)，但我以我的經(jīng)驗(yàn)?zāi)芡ㄋ椎馗嬖V大家它是怎么一回事，如果您看到我說(shuō)的一些"標(biāo)準(zhǔn)"文檔上說(shuō)的不一樣，只要意思一致，那您就不要挑刺了。

[JAVA線程對(duì)象]

　　現(xiàn)在我們來(lái)開始考察JAVA中線程對(duì)象。

　　在JAVA中，要開始一個(gè)線程，有兩種方式。一是直接調(diào)用Thread實(shí)例的start()方法，二是
將Runable實(shí)例傳給一個(gè)Thread實(shí)例然后調(diào)用它的start()方法。

　　在前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，線程對(duì)象和線程是兩個(gè)完全不同的概念。這里我們?cè)俅紊钊胍幌拢梢粋€(gè)線程的實(shí)例，并不代表啟動(dòng)了線程。而啟動(dòng)線程是說(shuō)在某個(gè)線程對(duì)象上啟動(dòng)了該實(shí)例對(duì)應(yīng)的線程，當(dāng)該線程結(jié)束后，并不會(huì)就立即消失。

　　對(duì)于從很多書籍上可以看到的基礎(chǔ)知識(shí)我就不用多說(shuō)了。既然是基礎(chǔ)知識(shí)，我也著重于從普通文檔上讀不到的內(nèi)容。所以本節(jié)我重點(diǎn)要說(shuō)的是兩種線程對(duì)象產(chǎn)生線程方式的區(qū)別。

class MyThread extends Thread{
  public int x = 0;
  
  public void run(){
    
    for(int i=0;i<100;i++){
      try{
        Thread.sleep(10);
      }catch(Exception e){}
      System.out.println(x++);
      
    }
  }
}

　　如果我們生成MyThread的一個(gè)實(shí)例，然后調(diào)用它的start()方法，那么就產(chǎn)生了這個(gè)實(shí)例對(duì)應(yīng)的線程：

public class Test {
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    MyThread mt = new MyThread();
    mt.start();
  }
}

　　不用說(shuō)，最終會(huì)打印出0到99，現(xiàn)在我們稍微玩一點(diǎn)花樣：

public class Test {
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    MyThread mt = new MyThread();
    mt.start();
    System.out.println(101);
  }
}

　　也不用說(shuō)，在基礎(chǔ)篇（一）中我們知道由于單CPU的原因，一般會(huì)先打印101，然后打印0到99。不過(guò)我們可以控制線程讓它按我們的意思來(lái)運(yùn)行：

public class Test {
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    MyThread mt = new MyThread();
    mt.start();
    mt.join();
    System.out.println(101);
  }
}

　　好了，我們終于看到，mt實(shí)例對(duì)應(yīng)的線程(假如我有時(shí)說(shuō)mt線程請(qǐng)你不要怪我，不過(guò)我盡量不這么說(shuō))。在運(yùn)行完成后，主線程才打印101。因?yàn)槲覀冏尞?dāng)前線程(這里是主線程)等待mt線程的運(yùn)行結(jié)束。"在線程對(duì)象a上調(diào)用join()方法，就是讓當(dāng)前正在執(zhí)行的線程等待線程對(duì)象a對(duì)應(yīng)的線程運(yùn)行完成后才繼續(xù)運(yùn)行。"?請(qǐng)大家一定要深刻理解并熟記這句話，而我這里引出這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的目的是為了讓你繼續(xù)看下面的例子：

public class Test {
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    MyThread mt = new MyThread();
    mt.start();
    mt.join();
    Thread.sleep(3000);
    mt.start();
  }
}

　　當(dāng)線程對(duì)象mt運(yùn)行完成后，我們讓主線程休息一下，然后我們?cè)俅卧谶@個(gè)線程對(duì)象上啟動(dòng)線程。結(jié)果我們看到：

　　Exception?in?thread?"main"?java.lang.IllegalThreadStateException

　　也就是這種線程對(duì)象一時(shí)運(yùn)行一次完成后，它就再也不能運(yùn)行第二次了。我們可以看一下它有具體實(shí)現(xiàn):

    public synchronized void start() {
        if (started)
            throw new IllegalThreadStateException();
        started = true;
        group.add(this);
        start0();
    }

　　一個(gè)Thread的實(shí)例一旦調(diào)用start()方法，這個(gè)實(shí)例的started標(biāo)記就標(biāo)記為true，事實(shí)中不管這個(gè)線程后來(lái)有沒有執(zhí)行到底，只要調(diào)用了一次start()就再也沒有機(jī)會(huì)運(yùn)行了，這意味著：

[通過(guò)Thread實(shí)例的start()，一個(gè)Thread的實(shí)例只能產(chǎn)生一個(gè)線程]

　　那么如果要在一個(gè)實(shí)例上產(chǎn)生多個(gè)線程(也就是我們常說(shuō)的線程池)，我們應(yīng)該如何做呢？這就是Runnable接口給我們帶來(lái)的偉大的功能。

class R implements Runnable{
  private int x = 0;
  public void run(){

    for(int i=0;i<100;i++){
      try{
        Thread.sleep(10);
      }catch(Exception e){}
      System.out.println(x++);

    }
  }
}

　　
正如它的名字一樣，Runnable的實(shí)例是可運(yùn)行的，但它自己并不能直接運(yùn)行，它需要被Thread對(duì)象來(lái)包裝才行運(yùn)行：

public class Test {
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    new Thread(new R()).start();
  }
}

　　當(dāng)然這個(gè)結(jié)果和mt.start()沒有什么區(qū)別。但如果我們把一個(gè)Runnable實(shí)例給Thread對(duì)象多次包裝，我們就可以看到它們實(shí)際是在同一實(shí)例上啟動(dòng)線程：

public class Test {
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    R r = new R();
    for(int i=0;i<10;i++)
      new Thread(r).start();
  }
}

　　x是實(shí)例對(duì)象，但結(jié)果是x被加到了999，說(shuō)明這10個(gè)線程是在同一個(gè)r對(duì)象上運(yùn)行的。請(qǐng)大家注意，因?yàn)檫@個(gè)例子是在單CPU上運(yùn)行的，所以沒有對(duì)多個(gè)線程同時(shí)操作共同的對(duì)象進(jìn)行同步。這里是為了說(shuō)明的方便而簡(jiǎn)化了同步，而真正的環(huán)境中你無(wú)法預(yù)知程序會(huì)在什么環(huán)境下運(yùn)行，所以一定要考慮同步。

　　到這里我們做一個(gè)完整的例子來(lái)說(shuō)明線程產(chǎn)生的方式不同而生成的線程的區(qū)別：

package debug;

import java.io.*;
import java.lang.Thread;


class MyThread extends Thread{
  public int x = 0;

  public void run(){
    System.out.println(++x);
  }
}

class R implements Runnable{
  private int x = 0;
  public void run(){
    System.out.println(++x);
  }
}

public class Test {
  public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    for(int i=0;i<10;i++){
      Thread t = new MyThread();
      t.start();
    }
    Thread.sleep(10000);//讓上面的線程運(yùn)行完成
    R r = new R();
    for(int i=0;i<10;i++){
      Thread t = new Thread(r);
      t.start();
    }
  }
}

　　上面10個(gè)線程對(duì)象產(chǎn)生的10個(gè)線程運(yùn)行時(shí)打印了10次1。下面10個(gè)線程對(duì)象產(chǎn)生的10個(gè)線程運(yùn)行時(shí)打印了1到10。我們把下面的10個(gè)線程稱為同一實(shí)例(Runnable實(shí)例)的多個(gè)線程。

　　下節(jié)我們將研究線程對(duì)象方法，還是那句話，一般文檔中可以讀到的內(nèi)容我不會(huì)介紹太多
請(qǐng)大家自己了解。

轉(zhuǎn)載自dev2dev網(wǎng)友a(bǔ)xman的go deep into java專欄。

個(gè)人自述

一個(gè)男人.
一個(gè)寫程序的男人.
一個(gè)寫程序并正在從程序中尋找快樂的男人.
一個(gè)寫程序并正在從程序中尋找快樂并把快樂傳遞給大家的男人.

一個(gè)書生.
一個(gè)寂寞的書生.
一個(gè)寂寞的梅香竹影下敲聲寫韻的書生.
一個(gè)寂寞的梅香竹影下敲聲寫韻晨鐘暮鼓中逸氣揚(yáng)劍的書生.

那個(gè)男人是位書生。沒有人知道他的姓名，居無(wú)定所，行無(wú)定蹤，亦耕變讀，或漁或樵。
所以有人叫他樵夫(Axman)，有人叫他漁郎(fisher)。

大盤預(yù)測(cè) 國(guó)富論