实验五：Java多线程程序设计

一、线程接力

编写一个应用程序，除了主线程外，还有三个线程：first、second和third。first负责模拟一个红色的按钮从坐标（10，60）运动到（100，60）；second负责模拟一个绿色的按钮从坐标（100，60）运动到（200，60）。third线程负责模拟一个蓝色的按钮从坐标（200，60）运动到（300，60）。

阅读并分析以下程序，将程序中的代码补充完整，编译并运行程序，查看结果。

package Demo01;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class MoveButton extends Frame implements Runnable, ActionListener {
	// 用Thread类声明first,second,third三个线程对象
	Thread first, second, third;
	Button redButton, greenButton, blueButton, startButton;
	int distance = 10;

	MoveButton() {
		// 分别创建first,second,third三个线程，用当前窗口做为该线程的目标对象
		first = new Thread(this);
		second = new Thread(this);
		third = new Thread(this);
		redButton = new Button();
		greenButton = new Button();
		blueButton = new Button();
		redButton.setBackground(Color.red);
		greenButton.setBackground(Color.green);
		blueButton.setBackground(Color.blue);
		startButton = new Button("start");
		startButton.addActionListener(this);
		setLayout(null);
		add(redButton);
		redButton.setBounds(10, 60, 15, 15);
		add(greenButton);
		greenButton.setBounds(100, 60, 15, 15);
		add(blueButton);
		blueButton.setBounds(200, 60, 15, 15);
		add(startButton);
		startButton.setBounds(200, 100, 30, 30);
		setTitle("线程接力");
		setBounds(0, 0, 10, 200);
		setVisible(true);
		validate();
		addWindowListener(new WindowAdapter() {
			public void windowClosing(WindowEvent e) {
				System.exit(0);
			}
		});
	}

	public void actionPerformed(ActionEvent e) {
		try {
			// 分别启动三个线程
			first.start();
			second.start();
			third.start();
		} catch (Exception exp) {
		}
	}

	public void run() {
		while (true) {
			// 判断当前占有CPU资源的线程是否是first
			if (Thread.currentThread() == first) {
				moveComponent(redButton);
				try {
					Thread.sleep(20);
				} catch (Exception exp) {
				}
			}
// 判断当前占有CPU资源的线程是否是second
			if (Thread.currentThread() == second) {
				moveComponent(greenButton);
				try {
					Thread.sleep(10);
				} catch (Exception exp) {
				}
			}
// 判断当前占有CPU资源的线程是否是third
			if (Thread.currentThread() == third) {
				moveComponent(blueButton);
				try {
					Thread.sleep(20);
				} catch (Exception e) {

				}
			}
		}
	}

	public synchronized void moveComponent(Component b) {
		if (Thread.currentThread() == first) {
			while (distance > 100 && distance <= 300)
				try {
					wait();
				} catch (Exception exp) {
				}
			distance = distance + 1;
			b.setLocation(distance, 60);
			if (distance >= 100) {
				b.setLocation(10, 60);
				notifyAll();
			}
		}
		if (Thread.currentThread() == second) {
			while ((distance >= 10 && distance < 100) || (distance >200 && distance <= 300))
				try {
					wait();
				} catch (Exception exp) {
				}
			distance = distance + 1;
			b.setLocation(distance, 60);
			if (distance > 200) {
				b.setLocation(100, 60);
				notifyAll();
			}
		}
		if (Thread.currentThread() == third) {
			while (distance >= 10 && distance < 200)
				try {
					wait();
				} catch (Exception exp) {
				}
			distance = distance + 1;
			b.setLocation(distance, 60);
			if (distance > 300) {
				distance = 10;
				b.setLocation(200, 60);
				notifyAll();
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		new MoveButton().setLocationRelativeTo(null);
	}
}

二、线程的控制

编写一个程序，动画显示文本域中的字符串。在窗体的南面添加三个按钮，为程序添加线程控制功能，要求点击开始按钮（startBtn），线程开始启动，文字逐个显示，并且将按钮状态改变为禁用（因为线程不能重复启动）；点击暂停按钮（pauseBtn），线程暂停，文字显示停止；点击恢复按钮（resumeBtn），线程恢复运行，文字继续显示。当线程执行完毕后，恢复开始按钮的状态为可用。程序运行界面如下图所示：

 

package Demo01;

import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.*;
import javax.swing.border.BevelBorder;

public class RunnableDemo extends JFrame implements Runnable, ActionListener {
	private JTextArea textArea; // 文本域组件
	JLabel label;
	Button startBtn, pauseBtn, resumeBtn;
	Panel panel;
	Thread thread;
	boolean move = false;

	// 动画显示的文本字符串
	private String introduction = "现在大家已经对计算机很熟悉了，如今计算机的操作" 
			+ "系统可以同时执行多个任务，在听歌的同时能够打字、下载文件，在聊天窗口打"
			+ "字的时候，对方同时还能通过视频看到你；听到你。这一切都是使用多任务实现" 
			+ "的，Java语言使用多线程实现一个程序中的多个任务同时运行。程序员可以在程"
			+ "序中执行多个线程，每一个线程完成一个功能，并与其他线程并发执行，这种机" 
			+ "制被称为多线程。";

	public static void main(String args[]) {
		new RunnableDemo().setLocationRelativeTo(null); // 创建本类实例对象
	}

	public RunnableDemo() {
		setTitle("线程的控制");
		label = new JLabel("多线程简介："); // 标签组件
		getContentPane().add(label, BorderLayout.NORTH);// 添加标签到窗体		
		textArea = new JTextArea("\t"); // 初始化文本域组件
		textArea.setBorder(new BevelBorder(BevelBorder.LOWERED));// 设置边框
		textArea.setLineWrap(true); // 设置自动折行
		getContentPane().add(textArea, BorderLayout.CENTER);// 添加文本域组件到文本框
		startBtn = new Button("开始");
		pauseBtn = new Button("暂停");
		resumeBtn =new Button("恢复");
		startBtn.addActionListener(this);
		pauseBtn.addActionListener(this);
		resumeBtn.addActionListener(this);
		panel = new Panel();
		panel.add(startBtn);
		panel.add(pauseBtn);
		panel.add(resumeBtn);
		getContentPane().add(panel, BorderLayout.SOUTH);
		setBounds(0, 0, 383, 225); // 设置窗体大小位置
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		setVisible(true); // 显示窗体
	}

	/** Runnable接口方法，是线程的执行方法 */
	@Override
	public void run() {
		textArea.setText("\t");
		String[] intros = introduction.split(""); // 将字符串分割为数组
		for (String ch : intros) { // ForEach遍历字符串数组
			while (!move) {
				try {
					synchronized (this) {
						wait();
					}
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			textArea.append(ch); // 添加一个字符到文本域
			try {
				Thread.sleep(100); // 线程休眠0.1秒
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		startBtn.setEnabled(true);
	}

	@Override
	public void actionPerformed(ActionEvent e) {
		if (e.getSource() == startBtn) {
			thread = new Thread(this);
			thread.start();
			move = true;
			startBtn.setEnabled(false);
			
		} else if (e.getSource() == pauseBtn) {
			move = false;
		} else if (e.getSource() == resumeBtn) {
			move = true;
			synchronized (this) {
				notifyAll();
			}
		}
	}
}