java 线程概述

编写具有多线程能力的程序经常会用到的方法有：

    　　run(), start(), wait(), notify(), notifyAll(), sleep(), yield(), join()

    　　还有一个重要的关键字：synchronized

 

    　　一：run() 和start()

    　　示例1：

public class ThreadTest extends Thread {
  public void run() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      System.out.print(" " + i);
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    new ThreadTest().start();
    new ThreadTest().start();
  }
}

 　　这是个简单的多线程程序。run() 和start() 是大家都很熟悉的两个方法。把希望并行处理的代码都放在run() 中；stat() 用于自动调用run()， 这是JAVA的内在机制规定的。并且run() 的访问控制符必须是public，返回值必须是void（这种说法不准确，run() 没有返回值），run()不带参数。

    　　这些规定想必大家都早已知道了，但你是否清楚为什么run方法必须声明成这样的形式？这涉及到JAVA的方法覆盖和重载的规定。这些内容很重要，
    请读者参考相关资料。

    　　

二：关键字synchronized

    　　有了synchronized关键字，多线程程序的运行结果将变得可以控制。synchronized关键字用于保护共享数据。请大家注意 "共享数据"，你一定要分清哪些数据是共享数据，JAVA是面向对象的程序设计语言，所以初学者在编写多线程程序时，容易分不清哪些数据是共享数据。请看下面的例子：

    　　示例2：

public class ThreadTest implements Runnable {

  public synchronized void run() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      System.out.print(" " + i);
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    Runnable r1 = new ThreadTest();
    Runnable r2 = new ThreadTest();
    Thread t1 = new Thread(r1);
    Thread t2 = new Thread(r2);
    t1.start();
    t2.start();
  }
}

 　　在这个程序中，run() 被加上了synchronized关键字。在main方法中创建了两个线程。你可能会认为此程序的运行结果一定为：01234567890123456789。但你错了！这个程序中synchronized关键字保护的不是共享数据（其实在这个程序中synchronized关键字没有起到任何作用，此程序的运行结果是不可预先确定的）。

        这个程序中的t1, t2是两个对象（r1,r2）的线程。JAVA是面向对象的程序设计语言，不同的对象的数据是不同的，r1,r2有各自的run() 方法，而synchronized使同一个对象的多个线程，在某个时刻只有其中的一个线程可以访问这个对象的synchronized数据。

        每个对象都有一个 "锁标志"，当这个对象的一个线程访问这个对象的某个synchronized数据时，这个对象的所有被synchronized修饰的数据将被上锁（因为 "锁标志"被当前线程拿走了），只有当前线程访问完它要访问的synchronized数据时，当前线程才会释放 "锁标志"，这样同一个对象的其它线程才有机会访问synchronized数据。

    　　示例3

public class ThreadTest implements Runnable {
  public synchronized void run() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
      System.out.print(" " + i);
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    Runnable r = new ThreadTest();
    Thread t1 = new Thread(r);
    Thread t2 = new Thread(r);
    t1.start();
    t2.start();
  }
}

 　　如果你运行1000次这个程序，它的输出结果也一定每次都是：01234567890123456789。因为这里的synchronized保护的是共享数据，t1, t2是同一个对象（r）的两个线程，当其中的一个线程（例如：t1）开始执行run() 方法时，由于run() 受synchronized保护，所以同一个对象的其他线程（ t2）无法访问synchronized方法（run方法）。只有当t1执行完后t2才有机会执行。

    　　示例4：

public class ThreadTest implements Runnable {
  public void run() {
    synchronized (this) {
      for (int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.print(" " + i);
      }
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    Runnable r = new ThreadTest();
    Thread t1 = new Thread(r);
    Thread t2 = new Thread(r);
    t1.start();
    t2.start();
  }
}

 　　这个程序与示例3的运行结果一样。在可能的情况下，应该把保护范围缩到最小，可以用示例4的形式，this代表 "这个对象"。没有必要把整个run() 保护起来，run() 中的代码只有一个for循环，所以只要保护for循环就可以了。

    　　示例5：

public class ThreadTest implements Runnable {
  public void run() {
    for (int k = 0; k < 5; k++) {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                         + " : for loop : " + k);

    }
    synchronized (this) {
      for (int k = 0; k < 5; k++) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                           + " : synchronized for loop : " + k);
      }
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    Runnable r = new ThreadTest();
    Thread t1 = new Thread(r, "t1_name");
    Thread t2 = new Thread(r, "t2_name");
    t1.start();
    t2.start();
  }
}

 运行结果：t1_name : for loop : 0
    t1_name : for loop : 1
    t1_name : for loop : 2
    t2_name : for loop : 0
    t1_name : for loop : 3
    t2_name : for loop : 1
    t1_name : for loop : 4
    t2_name : for loop : 2
    t1_name : synchronized for loop : 0
    t2_name : for loop : 3
    t1_name : synchronized for loop : 1
    t2_name : for loop : 4
    t1_name : synchronized for loop : 2
    t1_name : synchronized for loop : 3
    t1_name : synchronized for loop : 4
    t2_name : synchronized for loop : 0
    t2_name : synchronized for loop : 1
    t2_name : synchronized for loop : 2
    t2_name : synchronized for loop : 3
    t2_name : synchronized for loop : 4

    　　第一个for循环没有受synchronized保护。对于第一个for循环，t1,t2可以同时访问。运行结果表明t1执行到了k = 2时，t2开始执行了。t1首先执行完了第一个for循环，此时还没有执行完第一个for循环（t2刚执行到k = 2）。t1开始执行第二个for循环，当t1的第二个for循环执行到k = 1时，t2的第一个for循环执行完了。t2想开始执行第二个for循环，但由于t1首先执行了第二个for循环，这个对象的锁标志自然在t1手中（synchronized方法的执行权也就落到了t1手中），在t1没执行完第二个for循环的时候，它是不会释放锁标志的。所以t2必须等到t1执行完第二个for循环后，它才可以执行第二个for循环