第十二章Java多线程机制

12.1进程与线程
1.操作系统与进程
程序是一段静态的代码，进程是程序的一次动态执行过程
现代操作系统可以同时管理计算机系统中的多个进程，即可以让计算机系统中的多个进程轮流使用COU资源
现代操作系统可以让多个进程共享操作系统所管理的资源

2.进程与线程
线程是比进程更小的执行单位，一个进程在其他执行过程中，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
线程间可以共享进程中的某些内存单元（包括代码与数据），线程的中断与恢复可以更加节省系统的开销

12.2 Java中的线程
1.Java的多线程机制：
（1）Java语言的一大特性点就是内置对多线程的支持：
（2）Java虚拟机快速地把控制从一个线程切换到另个线程。这些线程将被轮流执行，使得每个线程都有机会使用CPU资源
2.主线程（main线程）
（1）每个Java应用程序都有一个缺省的主线程
（2）当JVM（Java Virtual Machine虚拟机）加载代码，发现main方法之后，就会启动一个线程，这个线程称为“主线程”（main线程），该线程负责执行main方法
（3）JVM一直要等到Java应用程序中的所有线程都结束之后，才结束Java应用程序
3.线程的状态与生命周期
建的线程在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下四个状态：
（1）新建：当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态
（2）运行：线程必须调用start（）方法（从父类继承的方法）通知JVM，这样JVM就会知道又有一个新一个线程排队等候切换了。一旦轮到它来享用CPU资源时，此线程的就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了
（3）中断：有4种原因的中断：
——JVM将CPU资源从当前线程切换给其他线程，使本线程让出CPU的使用权处于中断状态
——线程使用CPU资源期间，执行了sleep（int millsecond）方法，使当前线程进入休眠状
——线程使用CPU资源期间，执行了wait（）方法
——线程使用CPU资源期间，执行某个操作进入阻塞状态
4.死亡：处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。线程释放了实体
5.线程调度与优先级（具体内容如下图所示）

12.3 Thread类与线程的创建
1.使用Thread的子类：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，否则线程什么也不做，因为父类的run（）方法中没有任何操作语句
class A extends Thread {
}
2.使用Thread类
（1）给出线程对象的目标对象：实现Runnable接口的类的实例可以作为线程的目标对象
class Target implements Runnable {
Public void run （） {
//线程的任务
}
}
（2）创建线程对象，并指定其目标对象
Thread car；
Target t = new Target（）；
car = new Thread（？？）；
（3）目标对象和线程的关系
——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
——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
（4）关于run（）方法启动的次数（具体内容如下图所示）

12.4线程的常用方法
1.star（）：在线程没有结束run（）方法之前，不赞成让线程在调用start（）方法，否则将发生IllegalThreadStateException异常
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整之后所执行的操作，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
try {
Thread.sleep(2000);
}
Catch(InterruptedException exp) {
}
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。
注意一个已经运行的线程在没有进入死亡状态时，不要在给线程分配实体，由于线程只能引用最后分配的实体，先前的实体就会成为“垃圾”，并且不会被垃圾收集机收集掉
Thread thread = new Thread(target);
thread.start();
thread = new Thread(target);
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（）：经常用来“吵醒”休眠的线程，当一些线程调用sleep方法处于休眠状态时，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（代码如下图所示）

12.5 线程同步
在处理多线程问题时，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，就需要作出处理
在处理多线程同步时，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

12.6 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，并允许其他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

12.7 线程联合
一个线程A在占有CPU资源期间，可以让其他线程调用join（）和本线程联合，如：B.join();
称A在运行期间联合了B，（1）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线程在重新排队等待CPU资源，以便恢复执行；（2）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

12.8 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，其中两个重要的线程：
1.AWT-Window：负责将窗体或组件绘制到桌面
2.AWT-EventQuecue：AWT-EventQuecue线程负责处理GUI事件

12.9 计时器线程
Timer类，该类在javax.swing包中，创建的对象是线程，称作计时器线程
Timer（int a，Object b）创建一个计时器，其中参数a的单位是毫秒，确定计时器每隔a毫秒“震铃”一次，参数b是计时器的监视器
A a = new A（）；
Timer jishi = new Timer(2000,??);
Class A implments ActionListener {
Public void actionPerformed(ActionEvent e) {
}
}
计时器发生是震铃事件是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，监视器就回调用ActionListener接口中的actionPerformed（ActionEvent e）方法
计时器创建后：
（1）使用start（）启动计时器，即启动线程
（2）使用停止计时器，即挂起线程
（3）使用restart（）重新启动计时器，即恢复线程
注：计时器的监视器必须是组件类（例如：JFrame，JButton等）的子类的实例，否则计时器无法启动

12.10 守护线程
线程调用vid 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）；
线程默认是非守护线程，非守护线程也称作用户（user）线程
一个线程必须在运行之前设置自己是否是守护线程
当程序中的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，我们可以用守护线程做一些不是很严格的工作，线程的随时结束不会产生什么不良的后果，一个线程必须在运行之前设置自己是否是守护线程
代码如下图所示