java多线程

Java中编程实现多线程应用有两种途径：
一种是在用户自己的类中实现Runnable接口；
一种是创建用户自己的线程子类，无论哪种方法，都需要使用到Java基础类库中的Thread类及其方法：
  1、继承Thread类，直接产生线程：
class PrimeThread extends Thread {
  long minPrime;
  PrimeThread(long minPrime)
{ this.minPrime = minPrime; }
public void run()
  {
// compute primes larger than minPrime  . . .
  }
   Public static void main(String args[])
    {PrimeThread t=new PrimeThread();
     t.start();
   }
用户自己的类中实现Runnable接口；
Runnable接口是Java中实现线程的接口，任何实现线程功能的类都必须实现该接口，第一种方法中Thread类是因为实现了Runnable接口，所以它的子类具有线程功能。第二种Thread类构造函数带有一个参数，它是Runnable的一个实例。一个Runnable是一个实现了Runnable接口（即提供了一个Public void run()方法）的类产生。
class PrimeRun implements Runnable {
long minPrime;
PrimeRun(long minPrime)
{ this.minPrime = minPrime; }
public void run()
{
// compute primes larger than minPrime  . . .
} 
}
The following code would then create a thread and start it running:
PrimeRun p = new PrimeRun(143);
new Thread(p).start();
线程通过Thread对象的一个实例来引用，线程总是从装入的Runnble实例的run()方法开始执行，线程操作的数据从传递给Thread构造函数的Runnable的特定实例处获得。

实现Runnable的优点
l  从面向对象的角度来看，Thread类是一个虚拟处理机严格的封装，因此只有当处理机模型修改或扩展时，才应该继承类。正因为这个原因和区别一个正在运行的线程的处理机、代码和数据部分的意义。
l   由于Java技术只允许单一继承，所以如果你已经继承了Thread，你就不能再继承其它任何类，例如Applet。在某些情况下，这会使你只能采用实现Runnable的方法。
l  因为有时你必须实现Runnable，所以你可能喜欢保持一致，并总是使用这种方法。

继承Thread的优点
l 当一个run()方法体现在继承Thread类的类中，用this指向实际控制运行的Thread实例。因此，代码不再需要使用如下控制：
Thread.currentThread().join();
而可以简单地用：
join();
因为代码简单了一些，许多Java编程语言的程序员使用扩展Thread的机制。注意：如果你采用这种方法，在你的代码生命周期的后期，单继承模型可能会给你带来困难。
由于Java只支持单重继承，用这种方法定义的类就不能再继承其他父类。

线程的状态与生命周期
1．   创建状态（new Thread）
当一个线程处于创建状态时，它仅仅是一个空的线程对象，系统不为它分配资源。
Thread myThread = new MyThreadClass( );
2．   可运行状态（Runnable）
Thread myThread = new MyThreadClass( );
myThread.start( );
其中start()方法产生了运行这个线程所需的系统资源，安排其运行，并调用线程体—run()方法，这样就使得该线程处于可运行( Runnable )状态。当一个线程处于可运行状态时，系统为这个线程分配了它所需的系统资源，安排运行并调用线程运行方法，这样就使得该线程处于可运行状态。需要注意的是这一状态并不是运行中状态，因为线程也许实际上并未真正运行。
3．   运行中状态（Running）
当一个线程处于可运行状态时，系统为这个线程分配了它所需的系统资源，Java的运行系统调度选中一个可运行状态的线程，该线程占有CPU并转为运行中状态。
4．   不可运行状态（Not Runnable）
不可运行状态也称为阻塞状态（Blocked）。如被人为挂起或需要执行费用时输入输出操作时，将让出CPU，并暂时终止自己的执行，进入阻塞状态。阻塞时它不能进入排队队列，只有当引用阻塞的原因被消除时，线程才可以转入就绪状态，重新进到线程队列中排队等待CPU资源，以便从原来终止处开始继续运行。
5．   死亡状态（Dead）
处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。线程死亡的原因有两个：
l         正常运行的线程完成了它的全部工作，即执行完了run()方法的最后一个语句并退出；
l         线程被提前强制性地终止，如通过执行stop()终止线程。
线程在各个状态之间的转化及线程生命周期的演进是由系统运行的状况、同时存在的其他线程和线程本身的算法所共同决定的。

线程的优先级
在Java中，Java提供一个线程调度器来监控程序中启动后进入可运行状态的全部线程。线程调度器按线程的优先级高低选择高优先级线程（进入运行中的状态）执行，同时线程调度是先占式调度，即如果在当前线程执行过程中，一个更高优先级的线程进入可运行状态，即这个线程立即被调度执行。先占式调度又分为：独占方式和分时方式。
（1）、独占方式
独占方式下，当前执行线程将一直执行下去，直到执行完毕或由于某种原因主动放弃CPU，或者是有一个更高优先级的线程进入可运行状态。
（2）、分时方式
当前运行线程执行完当前时间片后，如果有可运行状态的线程，系统将选中其他可运行状态的线程执行，当前线程进入可运行状态，等待下一个时间片的调度
线程的优先级用数字来表示，范围从1到10，即Thread.MIN_PRIORITY到Thread.MAX_PRIORITY。一个线程的默认优先级是5，即Thread.NORM_PRIORITY，其中Thread.MIN_PRIORIT、Thread.NORM_PRIORITY、Thread.MAX_PRIORITY是Thread类的三个公用静态常量。
对应一个新建线程，系统会遵循如下的原则为其指定优先级：
①新建线程将继承创建它的父线程的优先级。父线程是指执行创建新线程对象语句的线程，它可能是程序的主线程，也可能是某一个用户自定义的线程。
②一般情况下，主线程具有普通优先级。
我们也可以通过getPriority()方法来获得线程的优先级，也可以通过setPriority()方法来设定线程的优先级。方法定义如下：
public final void setPriority(int nwePriority);
public final int getPriority( );

线程的控制
1、创建（new Thread）
2、启动线程Start（）
PrimeThread p = new PrimeThread(143); p.start();
3、不可运行状态
  调用了Sleep()方法；
为等待一个条件变量，线程调用了wait()方法；
     （需要该条件变量所在的对象调用notify()或notifyAll()方法）
输入输出流发生线程阻塞。
4、停止线程（Dead）

线程同步
线程都是独立的，而且异步执行，也就是说每个线程都包含了运行时所需要的数据或方法，而不需要外部的资源或方法，也不必关心其它线程的状态或行为。但是经常有一些同时运行的线程需要共享数据，例如一个线程向文件写数据，而同时另一个线程从同一文件中读取数据，因此就必须考虑其它线程的状态与行为，这时就需要实现同步来得到预期结果。
public void push(char c) {
synchronized(this) {
data[idx] = c;
idx++;
}
}
如果它全部属于与这个实例同步的块，它可以把synchronized关键字放到它的头部。 public synchronized void push(char c) {}。

线程交互－wait()和notify()
java.lang.Object类中提供了两个用于线程通信的方法：wait()和notify()。如果线程对一个同步对象x发出一个wait()调用，该线程会暂停执行，直到另一个线程对同一个同步对象x也发出一个wait()调用。
为了让线程对一个对象调用wait()或notify()，线程必须锁定那个特定的对象。也就是说，只能在它们被调用的实例的同步块内使用wait()和notify()。对于这个实例来说，需要一个以synchronized(cab)开始的块来允许执行cab.wait()和cab.notify()调用。

notify()方法
在get()方法返回前调用notify()，它用来选择并唤醒等候进入监视器的线程。如果消费者线程调用了get()方法，那么在整个执行过程中它将占据monitor，在get()方法结束前调用notify()方法来唤醒处于等待状态的生产者线程。这样，生产者线程就占据了monitor并继续执行。
put( )方法与get()相似，在一个线程结束前唤醒另一个。
与notify()方法类似的还有notifyAll()方法，不同的是它唤醒所有等待的线程，这些线程中的一个经过竞争进入monitor，其它的继续等待。

wait()方法
wait()方法使当前线程处于等待状态，直到别的线程调用notify()方法来通知它。
get()方法包含了一个while循环，结束条件是available为真。如果available为假的话，消费者就知道生产者还没有产生新的数据，将继续等待。while()循环中调用wait()方法，等待生产者线程发送消息。当put()方法调用 notify()时，消费者线程被唤醒并继续while()循环。put()方法中的wait()方法作用相同。