实验十六 线程技术
实验时间 2017-12-8
1、实验目的与要求
(1) 掌握线程概念；
(2) 掌握线程创建的两种技术；
(3) 理解和掌握线程的优先级属性及调度方法；
(4) 掌握线程同步的概念及实现技术；
.Java实现多线程的两个方法
‐创建Thread类的子类
‐在程序中定义实现Runnable接口的类
用Thread类的子类创建线程
a:首先需从Thread类派生出一个子类，在该子类中 重写run()方法。
b:然后用创建该子类的对象
c:最后用start()方法启动线程 left.start(); right.start();
用Thread类的子类创建多线程的关键性操作
a:定义Thread类的子类并实现用户线程操作，即 run()方法的实现。 –在适当的时候启动线程。
b:由于Java只支持单重继承，用这种方法定义的类不 可再继承其他父类。
2.用Runnable接口实现多线程
a:首先设计一个实现Runnable接口的类；
b:然后在类中根据需要重写run方法；
c:再创建该类对象，以此对象为参数建立Thread 类的对象；
d调用Thread类对象的start方法启动线程，将 CPU执行权转交到run方法。
线程有如下7种状态：New (新建)；Runnable (可运行)；Running(运行) ；Blocked (被阻塞) ；Waiting (等待) ；Timed waiting (计时等待) ； Terminated (被终止)。
1. new（新建）：线程对象刚刚创建，还没有启动，此时线程还处于不可运行状态。例如: Thread thread=new Thread(r); 此时线程thread处于新建状态，有了相应的内存空间以及其它资源。
2. runnable（可运行状态)：此时线程已经启动，处于线程的run()方法之中。此时的线程可能运行，也可能不运行，只要 CPU一空闲，马上就会运行。调用线程的start()方法可使线程处于“可运行”状态。例如： thread.start();
3.blocked (被阻塞)：一个正在执行的线程因特殊原因，被暂停执行，进入阻塞状态。阻塞时线程不能进入队列排队，必须等到引起阻塞的原因消除，才可重新进入排队队列。引起阻塞的原因很多，不同原因要用不同的方法解除。sleep(),wait()是两个常用引起线程阻塞的方法。
线程阻塞的三种情况：等待阻塞：通过调用线程的wait()方法，让线程等待某工作的完成。同步阻塞:线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻 塞状态。 其他阻塞:通过调用线程的sleep()或join() 或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当 sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
4.Terminated (被终止) :线程被终止的原因有二：一是run()方法中最后一个语句执行完毕而自 然死亡。二是因为一个没有捕获的异常终止了run方法而意外死亡。可以调用线程的 stop 方法杀死一个线程（thread.stop();)，但是，stop方法已过时，不要在自己的代码中调用它。
java 中的线程优先级的范围是1～10，默认的优先级是5。“高优先级线程”会优先于“低优先级线程”执行。
java 中有两种线程：用户线程和守护线程。可以通过isDaemon()方法来区别它们：如果返回false，则说明该线程是“用户线程”；否则就是“守护线程”。用户线程一般用于执行用户级任务，而守护线程也就是“后台线程”，一般用来执行后台任务。需要注意的是：Java虚拟机在“用户线程”都结束后会后退出。
JDK 中关于线程优先级和守护线程的介绍如下：
每个线程都有一个优先级。“高优先级线程”会优先于“低优先级线程”执行。每个线程都可以被标记为一个守护进程或非守护进程。在一些运行的主线程中创建新的子线程时，子线程的优先级被设置为等于“创建它的主线程的优先级”，当且仅当“创建它的主线程是守护线程”时“子线程才会是守护线程”。
当Java虚拟机启动时，通常有一个单一的非守护线程（该线程通过是通过main()方法启动）。JVM会一直运行直到下面的任意一个条件发生，JVM就会终止运行：
(01) 调用了exit()方法，并且exit()有权限被正常执行。
(02) 所有的“非守护线程”都死了(即JVM中仅仅只有“守护线程”)。
每一个线程都被标记为“守护线程”或“用户线程”。当只有守护线程运行时，JVM会自动退出。
2、实验内容和步骤
实验1：测试程序并进行代码注释。
测试程序1：
l 在elipse IDE中调试运行ThreadTest，结合程序运行结果理解程序；
l 掌握线程概念；
l 掌握用Thread的扩展类实现线程的方法；
l 利用Runnable接口改造程序，掌握用Runnable接口创建线程的方法。
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class Lefthand extends Thread { public void run() { for(int i=0;i<=5;i++) { System.out.println("You are Students!"); try{ sleep(500); } catch(InterruptedException e) { System.out.println("Lefthand error.");} } } } class Righthand extends Thread { public void run() { for(int i=0;i<=5;i++) { System.out.println("I am a Teacher!"); try{ sleep(300); } catch(InterruptedException e) { System.out.println("Righthand error.");} } } } public class ThreadTest { static Lefthand left; static Righthand right; public static void main(String[] args) { left=new Lefthand(); right=new Righthand(); left.start(); right.start(); } } |
runnable 接口实现：
class Lefthand implements Runnable { public void run() { for(int i=0;i<=5;i++) { System.out.println("You are Students!"); try{ Thread.sleep(500); } catch(InterruptedException e) { System.out.println("Lefthand error.");} } } } class Righthand implements Runnable { public void run() { for(int i=0;i<=5;i++) { System.out.println("I am a Teacher!"); try{ Thread.sleep(300); } catch(InterruptedException e) { System.out.println("Righthand error.");} } } } public class ThreadTest { static Lefthand left; static Righthand right; public static void main(String[] args) { left=new Lefthand(); right=new Righthand(); Lefthand lefthand = new Lefthand(); Righthand righthand = new Righthand(); Thread left=new Thread(lefthand); Thread right=new Thread(righthand); left.start(); right.start(); } }