1.6 Java線程

　　在論壇上面常常看到初學者對線程的無可奈何，所以總結出了下面一篇文章，希望對一些正在學習使用java線程的初學者有所幫助。

　　首先要理解線程首先需要了解一些基本的東西，我們現在所使用的大多數操作系統都屬于多任務，分時操作系統。正是由于這種操作系統的出現才有了多線程這個概念。我們使用的windows,linux就屬于此列。什么是分時操作系統呢，通俗一點與就是可以同一時間執行多個程序的操作系統，在自己的電腦上面，你是不是一邊聽歌，一邊聊天還一邊看網頁呢?但實際上，并不上cpu在同時執行這些程序，cpu只是將時間切割為時間片，然后將時間片分配給這些程序，獲得時間片的程序開始執行，不等執行完畢，下個程序又獲得時間片開始執行，這樣多個程序輪流執行一段時間，由于現在cpu的高速計算能力，給人的感覺就像是多個程序在同時執行一樣。

　　一般可以在同一時間內執行多個程序的操作系統都有進程的概念.一個進程就是一個執行中的程序,而每一個進程都有自己獨立的一塊內存空間,一組系統資源.在進程概念中,每一個進程的內部數據和狀態都是完全獨立的.因此可以想像創建并執行一個進程的系統開像是比較大的，所以線程出現了。在java中，程序通過流控制來執行程序流,程序中單個順序的流控制稱為線程,多線程則指的是在單個程序中可以同時運行多個不同的線程,執行不同的任務.多線程意味著一個程序的多行語句可以看上去幾乎在同一時間內同時運行.(你可以將前面一句話的程序換成進程，進程是程序的一次執行過程,是系統運行程序的基本單位)

　　線程與進程相似,是一段完成某個特定功能的代碼,是程序中單個順序的流控制;但與進程不同的是,同類的多個線程是共享一塊內存空間和一組系統資源,而線程本身的數據通常只有微處理器的寄存器數據,以及一個供程序執行時使用的堆棧.所以系統在產生一個線程,或者在各個線程之間切換時,負擔要比進程小的多,正因如此,線程也被稱為輕負荷進程(light-weight process).一個進程中可以包含多個線程.

　　多任務是指在一個系統中可以同時運行多個程序,即有多個獨立運行的任務,每個任務對應一個進程，同進程一樣,一個線程也有從創建,運行到消亡的過程,稱為線程的生命周期.用線程的狀態(state)表明線程處在生命周期的哪個階段.線程有創建,可運行,運行中,阻塞,死亡五中狀態.通過線程的控制與調度可使線程在這幾種狀態間轉化每個程序至少自動擁有一個線程,稱為主線程.當程序加載到內存時,啟動主線程.

　　[線程的運行機制以及調度模型]

　　java中多線程就是一個類或一個程序執行或管理多個線程執行任務的能力，每個線程可以獨立于其他線程而獨立運行，當然也可以和其他線程協同運行，一個類控制著它的所有線程，可以決定哪個線程得到優先級，哪個線程可以訪問其他類的資源，哪個線程開始執行，哪個保持休眠狀態。

　　下面是線程的機制圖：

　　線程的狀態表示線程正在進行的活動以及在此時間段內所能完成的任務.線程有創建,可運行,運行中,阻塞,死亡五中狀態.一個具有生命的線程,總是處于這五種狀態之一：

　　1.創建狀態

　　使用new運算符創建一個線程后,該線程僅僅是一個空對象,系統沒有分配資源,稱該線程處于創建狀態(new thread)

　　2.可運行狀態

　　使用start()方法啟動一個線程后,系統為該線程分配了除CPU外的所需資源,使該線程處于可運行狀態(Runnable)

　　3.運行中狀態

　　Java運行系統通過調度選中一個Runnable的線程,使其占有CPU并轉為運行中狀態(Running).此時,系統真正執行線程的run()方法.

　　4.阻塞狀態

　　一個正在運行的線程因某種原因不能繼續運行時,進入阻塞狀態(Blocked)

　　5.死亡狀態

　　線程結束后是死亡狀態(Dead)

　　同一時刻如果有多個線程處于可運行狀態,則他們需要排隊等待CPU資源.此時每個線程自動獲得一個線程的優先級(priority),優先級的高低反映線程的重要或緊急程度.可運行狀態的線程按優先級排隊,線程調度依據優先級基礎上的"先到先服務"原則.

　　線程調度管理器負責線程排隊和CPU在線程間的分配,并由線程調度算法進行調度.當線程調度管理器選種某個線程時,該線程獲得CPU資源而進入運行狀態.

　　線程調度是先占式調度,即如果在當前線程執行過程中一個更高優先級的線程進入可運行狀態,則這個線程立即被調度執行.先占式調度分為:獨占式和分時方式.

　　獨占方式下,當前執行線程將一直執行下去,直 到執行完畢或由于某種原因主動放棄CPU,或CPU被一個更高優先級的線程搶占

　　分時方式下,當前運行線程獲得一個時間片,時間到時,即使沒有執行完也要讓出CPU,進入可運行狀態,等待下一個時間片的調度.系統選中其他可運行狀態的線程執行

　　分時方式的系統使每個線程工作若干步,實現多線程同時運行

　　另外請注意下面的線程調度規則(如果有不理解，不急，往下看)：

　　①如果兩個或是兩個以上的線程都修改一個對象，那么把執行修改的方法定義為被同步的(Synchronized),如果對象更新影響到只讀方法，那么只度方法也應該定義為同步的

　　②如果一個線程必須等待一個對象狀態發生變化，那么它應該在對象內部等待，而不是在外部等待，它可以調用一個被同步的方法，并讓這個方法調用wait()

　　③每當一個方法改變某個對象的狀態的時候，它應該調用notifyAll()方法，這給等待隊列的線程提供機會來看一看執行環境是否已發生改變

　　④記住wait(),notify(),notifyAll()方法屬于Object類，而不是Thread類，仔細檢查看是否每次執行wait()方法都有相應的notify()或notifyAll()方法，且它們作用與相同的對象 在java中每個類都有一個主線程，要執行一個程序，那么這個類當中一定要有main方法，這個man方法也就是java class中的主線程。你可以自己創建線程，有兩種方法，一是繼承Thread類，或是實現Runnable接口。一般情況下，最好避免繼承，因為java中是單根繼承，如果你選用繼承，那么你的類就失去了彈性，當然也不能全然否定繼承Thread,該方法編寫簡單,可以直接操作線程,適用于單重繼承情況。至于選用那一種，具體情況具體分析。

　　eg.繼承Thread

　　public class MyThread_1 extends Thread

　　{

　　public void run()

　　{

　　//some code

　　}

　　}

　　eg.實現Runnable接口

　　public class MyThread_2 implements Runnable

　　{

　　public void run()

　　{

　　//some code

　　}

　　}

　　當使用繼承創建線程，這樣啟動線程：

　　new MyThread_1().start()

　　當使用實現接口創建線程，這樣啟動線程：

　　new Thread(new MyThread_2()).start()

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