Java多线程总结

Java多线程总结

由1个以上的线程所构成的程序称为多线程程序。Java语言写成的程序一定是从主程序开始操作，所以必须在程序的某个位置启动新的线程，才能算是真正的多线程程序。

1、 线程启动

1)       利用Thread类的子类

新写一个类，继承自Thread，重写里面的run()方法。在主程序里调用start()方法，就会启动一个线程，并执行run()内的代码。注意，被调用出来的新线程是start方法，而非run()方法。当然也可以调用run()方法，只是这样不会启动新的线程。

调用start方法后，Java执行处理系统就会在背后启动新的线程。再由这个新的线程调用run()方法。调用run()方法时，会有两个操作：

·启动新的线程

·调用run()方法

注意类的实例和线程本身是两个不同的部分。即使建立了类的实例，也还没有启动线程，而且就算线程已近结束，类的实例也不会就这样消失不见。

在主线程内启动两个两个子线程后，即使主线程立即结束，整个程序也不能算做完全结束，一直要等到所有线程都已近结束，程序才会结束。

当所有线程都结束是，程序也就结束了。不过，在判断是否结束是，并不包括daemon thread。也就是说，即使daemon thread还在，只要非daemon thread的线程都已近结束，程序即已近停止。

2)       利用Runnable接口

已实现Runnable接口的类必须实现run()方法。其过程如下：建立一个实现了Runnable接口的类，将该类实例传给Thread的构造器，调用start()方法。

Thread类本身也实现了Runnable接口，也有run()方法。只不过Thread类的run()方法为空，没有执行任何部分。Thread类的run()方法通常都是被子类覆盖的。

2、 线程的暂时停止

利用Thread类的sleep()方法即可以暂时停止线程的执行操作。sleep()方法在调用时被放在try-catch语句里面，这是因为sleep()方法可能会抛出也给InterruptedException的异常，这是用在取消线程处理时的异常。

利用sleep()方法所设置的暂时停止时间并不是很精密，所以不太适合用在实时控制的方面。若利用以下的语法结构，则可以ns(10^-9)为单位设置停止时间。

Thread.sleep(ms,ns);

不过一般的Java处理系统并不需要用到这么精密的控制方式。实时上，控制的精度有多高要依Java处理系统而定。

如果要唤醒被Thread.sleep暂停的线程，则可利用interrupt方法。

3、 线程的共享互斥：

1)       sychronized

当一个方法加上关键字sychronized声明后，就可以让1个线程操作这个方法。这里指每次只有一个线程可以执行这个方法，这个方法有被称为同步方法。非sychronized就没有这个限制同时可供2个以上的线程执行。

一旦一个线程执行sychronized方法就获得一把锁，可以防止其他线程进入；当执行结束时，锁就释放了。当锁释放后，刚才因为所定而不得其门而入的多个线程便开始抢夺锁定，一定会有一个线程获得锁定。在同一时间点获取锁定的也只有一个线程，若等待的线程不止一个，没抢到得线程就得继续等候。

线程共享互斥的构架称为监视（monitor），而获取锁定时有时也称为持有（own）监视。

2)       sychronized阻挡

如果只想启动方法里一部分的线程，而非启动整个方法时，则可使用sychronized阻挡，其格式如下

Sychronized(表达式){

……

}

则需要使用sychronized阻挡

4、 线程的协调

当有一个线程正在执行sychronized方法时，其它线程无法执行该方法。这是简单的型的共享互斥。进一步要求就是“空间是否有空闲”为条件进行线程处理。Java里有wait()，notify()和notifyAll()三个方法可进行这个处理。其中，wait()是让线程乖乖等候的方法，而notify()和notifyAll()则是启动等候中的线程的方法。

1)       wait set

所有实例都有一个wait set，wait set是一个在执行该实例的wait方法是、操作停止的线程的集合。一执行wait方法时，线程便会暂时停止操作，进入wait set。只有在下面几种情况才有可能推出wait set。

·有其它线程以notify()方法唤醒该线程；

·有其它线程以notifyAll()方法唤醒该线程；

·有其它线程以interrupt()方法唤醒该线程；

·wait方法已经到期了。

wait set是一个虚拟的概念。它既不是实例的字段，也不是可以获取在实例wait中线程的列表的方法。

使用notify()方法时，有一个线程将会从wait set里退出，被notify唤醒的线程并不是在notify的一瞬间重新开始执行的。这是因为notify()的那一刻，执行notify()的线程还握着锁不放，所以其它线程无法获取该实例的锁。

假设执行notify()方法时，wait set里正在等候的线程不止1个。规格里并没有注明此时该选择哪一个线程。究竟是选择等待线程列表中的第一个，随机选择或是另以其它方式选择，则依Java处理系统的而异。因此在写程序时，程序属性最好不要写成会因所选线程而又所变动。

若没有锁定的线程去调用wait()，notify()或notifyAll()时，便会抛出异常java.lang.IllegalMonitorStateException。

notify()方法和notifyAll()方法两者非常相似，到底该用哪一个？老实说，这个选择有点难。

选择notify的话，因为要唤醒的线程比较少，程序处理速度当然比notifyAll()略胜一筹。

但选择notify()时，若这部分处理得不好，可能会有程序挂掉的危险性。一般来说，选择notifyAll()所写出来的程序代码会比选择notify()可靠。

除非能确定对程序的代码意义一清二楚，否则选择notifyAll()应该稳扎稳打。