实战Java多线程编程精要之实现线程 - 编程入门网

实战Java多线程编程精要之实现线程

使用 Java 编程语言实现线程

Java编程语言使多线程如此简单有效，以致于某些程序员说它实际上是自然的。尽管在 Java 中使用线程比在其他语言中要容易得多，仍然有一些概念需要掌握。要记住的一件重要的事情是 main() 函数也是一个线程，并可用来做有用的工作。程序员只有在需要多个线程时才需要创建新的线程。

Thread 类

Thread 类是一个具体的类，即不是抽象类，该类封装了线程的行为。要创建一个线程，程序员必须创建一个从 Thread 类导出的新类。程序员必须覆盖 Thread 的 run() 函数来完成有用的工作。用户并不直接调用此函数；而是必须调用 Thread 的 start() 函数，该函数再调用 run()。下面的代码说明了它的用法：

创建两个新线程

import java.util.*; class TimePrinter extends Thread { int pauseTime; String name; public TimePrinter(int x, String n) { pauseTime = x; name = n; } public void run() { while(true) { try { System.out.println(name + ":" + new Date(System.currentTimeMillis())); Thread.sleep(pauseTime); } catch(Exception e) { System.out.println(e); } } } static public void main(String args[]) { TimePrinter tp1 = new TimePrinter(1000, "Fast Guy"); tp1.start(); TimePrinter tp2 = new TimePrinter(3000, "Slow Guy"); tp2.start(); } }

在本例中，我们可以看到一个简单的程序，它按两个不同的时间间隔（1 秒和 3 秒）在屏幕上显示当前时间。这是通过创建两个新线程来完成的，包括 main() 共三个线程。但是，因为有时要作为线程运行的类可能已经是某个类层次的一部分，所以就不能再按这种机制创建线程。虽然在同一个类中可以实现任意数量的接口，但 Java 编程语言只允许一个类有一个父类。同时，某些程序员避免从 Thread 类导出，因为它强加了类层次。对于这种情况，就要 runnable 接口。

Runnable 接口

此接口只有一个函数，run()，此函数必须由实现了此接口的类实现。但是，就运行这个类而论，其语义与前一个示例稍有不同。我们可以用 runnable 接口改写前一个示例。（不同的部分用黑体表示。）

创建两个新线程而不强加类层次

import java.util.*; class TimePrinter implements Runnable { int pauseTime; String name; public TimePrinter(int x, String n) { pauseTime = x; name = n; } public void run() { while(true) { try { System.out.println(name + ":" + new Date(System.currentTimeMillis())); Thread.sleep(pauseTime); } catch(Exception e) { System.out.println(e); } } } static public void main(String args[]) { Thread t1 = new Thread(new TimePrinter(1000, "Fast Guy")); t1.start(); Thread t2 = new Thread(new TimePrinter(3000, "Slow Guy")); t2.start(); } }

实战Java多线程编程精要之实现线程(2)

请注意，当使用 runnable 接口时，您不能直接创建所需类的对象并运行它；必须从 Thread 类的一个实例内部运行它。许多程序员更喜欢 runnable 接口，因为从 Thread 类继承会强加类层次。

synchronized 关键字

到目前为止，我们看到的示例都只是以非常简单的方式来利用线程。只有最小的数据流，而且不会出现两个线程访问同一个对象的情况。但是，在大多数有用的程序中，线程之间通常有信息流。试考虑一个金融应用程序，它有一个 Account 对象，如下例中所示：

一个银行中的多项活动

public class Account { String holderName; float amount; public Account(String name, float amt) { holderName = name; amount = amt; } public void deposit(float amt) { amount += amt; } public void withdraw(float amt) { amount -= amt; } public float checkBalance() { return amount; } }

在此代码样例中潜伏着一个错误。如果此类用于单线程应用程序，不会有任何问题。但是，在多线程应用程序的情况中，不同的线程就有可能同时访问同一个 Account 对象，比如说一个联合帐户的所有者在不同的 ATM 上同时进行访问。在这种情况下，存入和支出就可能以这样的方式发生：一个事务被另一个事务覆盖。这种情况将是灾难性的。但是，Java 编程语言提供了一种简单的机制来防止发生这种覆盖。每个对象在运行时都有一个关联的锁。这个锁可通过为方法添加关键字 synchronized 来获得。这样，修订过的 Account 对象（如下所示）将不会遭受像数据损坏这样的错误：

对一个银行中的多项活动进行同步处理

public class Account { String holderName; float amount; public Account(String name, float amt) { holderName = name; amount = amt; } public synchronized void deposit(float amt) { amount += amt; } public synchronized void withdraw(float amt) { amount -= amt; } public float checkBalance() { return amount; } }

deposit() 和 withdraw() 函数都需要这个锁来进行操作，所以当一个函数运行时，另一个函数就被阻塞。请注意， checkBalance() 未作更改，它严格是一个读函数。因为 checkBalance() 未作同步处理，所以任何其他方法都不会阻塞它，它也不会阻塞任何其他方法，不管那些方法是否进行了同步处理。

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