java開線程

『壹』 java多線程程序設計詳細解析

一、理解多線程
多線程是這樣一種機制，它允許在程序中並發執行多個指令流，每個指令流都稱為一個線程，彼此間互相獨立。
線程又稱為輕量級進程，它和進程一樣擁有獨立的執行控制，由操作系統負責調度，區別在於線程沒有獨立的存儲空間，而是和所屬進程中的其它線程共享一個存儲空間，這使得線程間的通信遠較進程簡單。
多個線程的執行是並發的，也就是在邏輯上「同時」，而不管是否是物理上的「同時」。如果系統只有一個CPU，那麼真正的「同時」是不可能的，但是由於CPU的速度非常快，用戶感覺不到其中的區別，因此我們也不用關心它，只需要設想各個線程是同時執行即可。
多線程和傳統的單線程在程序設計上最大的區別在於，由於各個線程的控制流彼此獨立，使得各個線程之間的代碼是亂序執行的，由此帶來的線程調度，同步等問題，將在以後探討。
二、在Java中實現多線凱液慎程
我們不妨設想，為了創建一個新的線程，我們需要做些什麼？很顯然，我們必須指明這個線程所要執行的代碼，而這就是在Java中實現多線程我們所需要做的一切！
真是神奇！Java是如何做到這一點的？通過類！作為一個完全面向對象的語言，Java提供了類java.lang.Thread來方便多線程編程，這個類提供了大量的方法來方便我們控制自己的各個線程，我們以後的討論都將圍繞這個類進行。
那麼如何提供給 Java 我們要線程執行的代碼呢？讓我們來看一看 Thread 類。Thread 類最重要的方法是run()，它為Thread類的方法start()所調用，提供我們的線程所要執行的代碼。為了指定我們自己的代碼，只需要覆蓋它！
方法一：繼承 Thread 類，覆蓋方法 run()，我們在創建的 Thread 類的子類中重寫 run() ,加入線程所要執行的代碼即可。下面是一個例子：
public class MyThread extends Thread
{
int count= 1, number;
public MyThread(int num)
{
number = num;
System.out.println
("創建線程 " + number);
}
public void run() {
while(true) {
System.out.println
("線程 " + number + ":計數 " + count);
if(++count== 6) return;
}
}
public static void main(String args[])
{
for(int i = 0;
i 〈 5; i++) new MyThread(i+1).start();
}
}
這種方法簡單明了，符合大家的習慣，但是，它也有一個很大的缺點，那就是如果我們的類已經從一個類繼承（如小程序必須繼承自 Applet 類），則無法再繼承 Thread 類，這時如果我們又不想建立一個新的類，應該怎麼辦呢？
我們不妨來探索一種新的方法：我們不創建Thread類的子類，而是直接使用它，那麼我們只能將我們的方法作為參數傳遞給 Thread 類的實例，有點類似回調函數。但是 Java 沒有指針，我們只能傳遞一個包含這個方法的類的實例。
那麼如何限制這個類盯敬必須包含這一方法呢？當然是使用介面！（雖然抽象類也可滿足，但是需要繼承，而我們之所以要採用這種新方法，不就是為了避免繼承帶來的限制嗎？）
Java 提供了介面 java.lang.Runnable 來支持這種方法。
方法二：實現 Runnable 介面
Runnable介面只有一個方法run()，我們聲明自己的類實現Runnable介面並提供這一方法，將我們的線程代碼寫入其中，就完成了這一部分的任務。但是Runnable介面並沒有任何對線程的支持，我們還必須創建Thread類的實例，這一點通過Thread類的構造函數public Thread(Runnable target);來實現。下面埋禪是一個例子：
public class MyThread implements Runnable
{
int count= 1, number;
public MyThread(int num)
{
number = num;
System.out.println("創建線程 " + number);
}
public void run()
{
while(true)
{
System.out.println
("線程 " + number + ":計數 " + count);
if(++count== 6) return;
}
}
public static void main(String args[])
{
for(int i = 0; i 〈 5;
i++) new Thread(new MyThread(i+1)).start();
}
}
嚴格地說，創建Thread子類的實例也是可行的，但是必須注意的是，該子類必須沒有覆蓋 Thread 類的 run 方法，否則該線程執行的將是子類的 run 方法，而不是我們用以實現Runnable 介面的類的 run 方法，對此大家不妨試驗一下。
使用 Runnable 介面來實現多線程使得我們能夠在一個類中包容所有的代碼，有利於封裝，它的缺點在於，我們只能使用一套代碼，若想創建多個線程並使各個線程執行不同的代碼，則仍必須額外創建類，如果這樣的話，在大多數情況下也許還不如直接用多個類分別繼承 Thread 來得緊湊。
綜上所述，兩種方法各有千秋，大家可以靈活運用。
下面讓我們一起來研究一下多線程使用中的一些問題。
三、線程的四種狀態
1. 新狀態：線程已被創建但尚未執行（start() 尚未被調用）。
2. 可執行狀態：線程可以執行，雖然不一定正在執行。CPU 時間隨時可能被分配給該線程，從而使得它執行。
3. 死亡狀態：正常情況下 run() 返回使得線程死亡。調用 stop()或 destroy() 亦有同樣效果，但是不被推薦，前者會產生異常，後者是強制終止，不會釋放鎖。
4. 阻塞狀態：線程不會被分配 CPU 時間，無法執行。
四、線程的優先順序
線程的優先順序代表該線程的重要程度，當有多個線程同時處於可執行狀態並等待獲得 CPU 時間時，線程調度系統根據各個線程的優先順序來決定給誰分配 CPU 時間，優先順序高的線程有更大的機會獲得 CPU 時間，優先順序低的線程也不是沒有機會，只是機會要小一些罷了。
你可以調用 Thread 類的方法 getPriority() 和 setPriority()來存取線程的優先順序，線程的優先順序界於1(MIN_PRIORITY)和10(MAX_PRIORITY)之間，預設是5(NORM_PRIORITY)。
五、線程的同步
由於同一進程的多個線程共享同一片存儲空間，在帶來方便的同時，也帶來了訪問沖突這個嚴重的問題。Java語言提供了專門機制以解決這種沖突，有效避免了同一個數據對象被多個線程同時訪問。
由於我們可以通過 private 關鍵字來保證數據對象只能被方法訪問，所以我們只需針對方法提出一套機制，這套機制就是 synchronized 關鍵字，它包括兩種用法：synchronized 方法和 synchronized 塊。
1. synchronized 方法：通過在方法聲明中加入 synchronized關鍵字來聲明 synchronized 方法。如：
public synchronized void accessVal(int newVal);
synchronized 方法控制對類成員變數的訪問：每個類實例對應一把鎖，每個 synchronized 方法都必須獲得調用該方法的類實例的鎖方能執行，否則所屬線程阻塞，方法一旦執行，就獨占該鎖，直到從該方法返回時才將鎖釋放，此後被阻塞的線程方能獲得該鎖，重新進入可執行狀態。
這種機制確保了同一時刻對於每一個類實例，其所有聲明為 synchronized 的成員函數中至多隻有一個處於可執行狀態（因為至多隻有一個能夠獲得該類實例對應的鎖），從而有效避免了類成員變數的訪問沖突（只要所有可能訪問類成員變數的方法均被聲明為 synchronized）。
在 Java 中，不光是類實例，每一個類也對應一把鎖，這樣我們也可將類的靜態成員函數聲明為 synchronized ，以控制其對類的靜態成員變數的訪問。
synchronized 方法的缺陷：若將一個大的方法聲明為synchronized 將會大大影響效率，典型地，若將線程類的方法 run() 聲明為 synchronized ，由於在線程的整個生命期內它一直在運行，因此將導致它對本類任何 synchronized 方法的調用都永遠不會成功。當然我們可以通過將訪問類成員變數的代碼放到專門的方法中，將其聲明為 synchronized ，並在主方法中調用來解決這一問題，但是 Java 為我們提供了更好的解決辦法，那就是 synchronized 塊。
2. synchronized 塊：通過 synchronized關鍵字來聲明synchronized 塊。語法如下：
synchronized(syncObject)
{
//允許訪問控制的代碼
}
#p#副標題#e#
synchronized 塊是這樣一個代碼塊，其中的代碼必須獲得對象 syncObject （如前所述，可以是類實例或類）的鎖方能執行，具體機制同前所述。由於可以針對任意代碼塊，且可任意指定上鎖的對象，故靈活性較高。
六、線程的阻塞為了解決對共享存儲區的訪問沖突，Java 引入了同步機制，現在讓我們來考察多個線程對共享資源的訪問，顯然同步機制已經不夠了，因為在任意時刻所要求的資源不一定已經准備好了被訪問，反過來，同一時刻准備好了的資源也可能不止一個。為了解決這種情況下的訪問控制問題，Java 引入了對阻塞機制的支持。
阻塞指的是暫停一個線程的執行以等待某個條件發生（如某資源就緒），學過操作系統的同學對它一定已經很熟悉了。Java 提供了大量方法來支持阻塞，下面讓我們逐一分析。
1. sleep() 方法：sleep() 允許 指定以毫秒為單位的一段時間作為參數，它使得線程在指定的時間內進入阻塞狀態，不能得到CPU 時間，指定的時間一過，線程重新進入可執行狀態。典型地，sleep() 被用在等待某個資源就緒的情形：測試發現條件不滿足後，讓線程阻塞一段時間後重新測試，直到條件滿足為止。
2. suspend() 和 resume() 方法：兩個方法配套使用，suspend()使得線程進入阻塞狀態，並且不會自動恢復，必須其對應的resume() 被調用，才能使得線程重新進入可執行狀態。典型地，suspend() 和 resume() 被用在等待另一個線程產生的結果的情形：測試發現結果還沒有產生後，讓線程阻塞，另一個線程產生了結果後，調用 resume() 使其恢復。
3. yield() 方法：yield() 使得線程放棄當前分得的 CPU 時間，但是不使線程阻塞，即線程仍處於可執行狀態，隨時可能再次分得 CPU 時間。調用 yield() 的效果等價於調度程序認為該線程已執行了足夠的時間從而轉到另一個線程。
4. wait() 和 notify() 方法：兩個方法配套使用，wait() 使得線程進入阻塞狀態，它有兩種形式，一種允許 指定以毫秒為單位的一段時間作為參數，另一種沒有參數，前者當對應的 notify() 被調用或者超出指定時間時線程重新進入可執行狀態，後者則必須對應的 notify() 被調用。
初看起來它們與 suspend() 和 resume() 方法對沒有什麼分別，但是事實上它們是截然不同的。區別的核心在於，前面敘述的所有方法，阻塞時都不會釋放佔用的鎖（如果佔用了的話），而這一對方法則相反。
上述的核心區別導致了一系列的細節上的區別。
首先，前面敘述的所有方法都隸屬於 Thread 類，但是這一對卻直接隸屬於 Object 類，也就是說，所有對象都擁有這一對方法。初看起來這十分不可思議，但是實際上卻是很自然的，因為這一對方法阻塞時要釋放佔用的鎖，而鎖是任何對象都具有的，調用任意對象的 wait() 方法導致線程阻塞，並且該對象上的鎖被釋放。
而調用 任意對象的notify()方法則導致因調用該對象的 wait() 方法而阻塞的線程中隨機選擇的一個解除阻塞（但要等到獲得鎖後才真正可執行）。
其次，前面敘述的所有方法都可在任何位置調用，但是這一對方法卻必須在 synchronized 方法或塊中調用，理由也很簡單，只有在synchronized 方法或塊中當前線程才佔有鎖，才有鎖可以釋放。
同樣的道理，調用這一對方法的對象上的鎖必須為當前線程所擁有，這樣才有鎖可以釋放。因此，這一對方法調用必須放置在這樣的 synchronized 方法或塊中，該方法或塊的上鎖對象就是調用這一對方法的對象。若不滿足這一條件，則程序雖然仍能編譯，但在運行時會出現IllegalMonitorStateException 異常。
wait() 和 notify() 方法的上述特性決定了它們經常和synchronized 方法或塊一起使用，將它們和操作系統的進程間通信機製作一個比較就會發現它們的相似性：synchronized方法或塊提供了類似於操作系統原語的功能，它們的執行不會受到多線程機制的干擾，而這一對方法則相當於 block 和wakeup 原語（這一對方法均聲明為 synchronized）。
它們的結合使得我們可以實現操作系統上一系列精妙的進程間通信的演算法（如信號量演算法），並用於解決各種復雜的線程間通信問題。
關於 wait() 和 notify() 方法最後再說明兩點：
第一：調用 notify() 方法導致解除阻塞的線程是從因調用該對象的 wait() 方法而阻塞的線程中隨機選取的，我們無法預料哪一個線程將會被選擇，所以編程時要特別小心，避免因這種不確定性而產生問題。
第二：除了 notify()，還有一個方法 notifyAll() 也可起到類似作用，唯一的區別在於，調用 notifyAll() 方法將把因調用該對象的 wait() 方法而阻塞的所有線程一次性全部解除阻塞。當然，只有獲得鎖的那一個線程才能進入可執行狀態。
談到阻塞，就不能不談一談死鎖，略一分析就能發現，suspend() 方法和不指定超時期限的 wait() 方法的調用都可能產生死鎖。遺憾的是，Java 並不在語言級別上支持死鎖的避免，我們在編程中必須小心地避免死鎖。
以上我們對 Java 中實現線程阻塞的各種方法作了一番分析，我們重點分析了 wait() 和 notify()方法，因為它們的功能最強大，使用也最靈活，但是這也導致了它們的效率較低，較容易出錯。實際使用中我們應該靈活使用各種方法，以便更好地達到我們的目的。
七、守護線程
守護線程是一類特殊的線程，它和普通線程的區別在於它並不是應用程序的核心部分，當一個應用程序的所有非守護線程終止運行時，即使仍然有守護線程在運行，應用程序也將終止，反之，只要有一個非守護線程在運行，應用程序就不會終止。守護線程一般被用於在後台為其它線程提供服務。
可以通過調用方法 isDaemon() 來判斷一個線程是否是守護線程，也可以調用方法 setDaemon() 來將一個線程設為守護線程。
八、線程組
線程組是一個 Java 特有的概念，在 Java 中，線程組是類ThreadGroup 的對象，每個線程都隸屬於唯一一個線程組，這個線程組在線程創建時指定並在線程的整個生命期內都不能更改。
你可以通過調用包含 ThreadGroup 類型參數的 Thread 類構造函數來指定線程屬的線程組，若沒有指定，則線程預設地隸屬於名為 system 的系統線程組。
在 Java 中，除了預建的系統線程組外，所有線程組都必須顯式創建。在 Java 中，除系統線程組外的每個線程組又隸屬於另一個線程組，你可以在創建線程組時指定其所隸屬的線程組，若沒有指定，則預設地隸屬於系統線程組。這樣，所有線程組組成了一棵以系統線程組為根的樹。
Java 允許我們對一個線程組中的所有線程同時進行操作，比如我們可以通過調用線程組的相應方法來設置其中所有線程的優先順序，也可以啟動或阻塞其中的所有線程。
Java 的線程組機制的另一個重要作用是線程安全。線程組機制允許我們通過分組來區分有不同安全特性的線程，對不同組的線程進行不同的處理，還可以通過線程組的分層結構來支持不對等安全措施的採用。
Java 的 ThreadGroup 類提供了大量的方法來方便我們對線程組樹中的每一個線程組以及線程組中的每一個線程進行操作。
九、總結
在本文中，我們講述了 Java 多線程編程的方方面面，包括創建線程，以及對多個線程進行調度、管理。我們深刻認識到了多線程編程的復雜性，以及線程切換開銷帶來的多線程程序的低效性，這也促使我們認真地思考一個問題：我們是否需要多線程？何時需要多線程？
多線程的核心在於多個代碼塊並發執行，本質特點在於各代碼塊之間的代碼是亂序執行的。我們的程序是否需要多線程，就是要看這是否也是它的內在特點。
假如我們的程序根本不要求多個代碼塊並發執行，那自然不需要使用多線程；假如我們的程序雖然要求多個代碼塊並發執行，但是卻不要求亂序，則我們完全可以用一個循環來簡單高效地實現，也不需要使用多線程；只有當它完全符合多線程的特點時，多線程機制對線程間通信和線程管理的強大支持才能有用武之地，這時使用多線程才是值得的。
#p#副標題#e#

『貳』 使用Java多線程實現任務分發

多線程下載由來已久 如 FlashGet NetAnts 等工具 它們都是依懶於 HTTP 協議的支持（Range 欄位指定請求內容範圍） 首先能讀取出請求內容 （即欲下載的文件） 的大小 劃分出若干區塊 把區塊分段分發給每個線程去下載 線程從本段起始處下載數據及至段尾 多個線程下載的內容最終會寫入到同一個文件中

只研究有用的 工作中的需求 要把多個任務納凱分派給Java的多個線程去執行 這其中就會有一個任務列表指派到線程的策略思考 已知 一個待執行的任務列表 指定要啟動的線程數 問題是 每個線程實際要執行哪些任務

使用Java多線程實現這種任務分發的策略是 任務列表連續按線程數分段 先保證每線程平均能分配到的任務數 餘下的任務從前至後依次附加到線程中——只是數量上 實際每個線程執行的任務都還是連續的 如果出現那種僧多（線程） 粥（任務） 少的情況 實際啟動的線程數就等於任務數 一挑一 這里只實現了每個線程各掃自謹宴家門前雪 動作快的完成後眼見別的線程再累都是愛莫能助

實現及演示代碼如下 由三個類實現 寫在了一個 Java 文件中 TaskDistributor 為任務分發器 Task 為待執行的任務 WorkThread 為自定的工作洞晌喚線程 代碼中運用了命令模式 如若能配以監聽器 用上觀察者模式來控制 UI 顯示就更絕妙不過了 就能實現像下載中的區塊著色跳躍的動感了 在此定義下一步的著眼點了

代碼中有較為詳細的注釋 看這些注釋和執行結果就很容易理解的 main（） 是測試方法

package mon;import java util ArrayList;import java util List;/*** 指派任務列表給線程的分發器* @author Unmi* QQ: Email: * MSN: */public class TaskDistributor {/*** 測試方法* @param args*/public static void main(String[] args) {//初始化要執行的任務列表List taskList = new ArrayList();for (int i = ; i < ; i++) {taskList add(new Task(i));}//設定要啟動的工作線程數為 個int threadCount = ;List[] taskListPerThread = distributeTasks(taskList threadCount);System out println( 實際要啟動的工作線程數 +taskListPerThread length);for (int i = ; i < taskListPerThread length; i++) {Thread workThread = new WorkThread(taskListPerThread[i] i);workThread start();}}/*** 把 List 中的任務分配給每個線程 先平均分配 剩於的依次附加給前面的線程* 返回的數組有多少個元素 (List) 就表明將啟動多少個工作線程* @param taskList 待分派的任務列表* @param threadCount 線程數* @return 列表的數組 每個元素中存有該線程要執行的任務列表*/public static List[] distributeTasks(List taskList int threadCount) {// 每個線程至少要執行的任務數 假如不為零則表示每個線程都會分配到任務int minTaskCount = taskList size() / threadCount;// 平均分配後還剩下的任務數 不為零則還有任務依個附加到前面的線程中int remainTaskCount = taskList size() % threadCount;// 實際要啟動的線程數 如果工作線程比任務還多// 自然只需要啟動與任務相同個數的工作線程 一對一的執行// 畢竟不打算實現了線程池 所以用不著預先初始化好休眠的線程int actualThreadCount = minTaskCount > ? threadCount : remainTaskCount;// 要啟動的線程數組 以及每個線程要執行的任務列表List[] taskListPerThread = new List[actualThreadCount];int taskIndex = ;//平均分配後多餘任務 每附加給一個線程後的剩餘數 重新聲明與 remainTaskCount//相同的變數 不然會在執行中改變 remainTaskCount 原有值 產生麻煩int remainIndces = remainTaskCount;for (int i = ; i < taskListPerThread length; i++) {taskListPerThread[i] = new ArrayList();// 如果大於零 線程要分配到基本的任務if (minTaskCount > ) {for (int j = taskIndex; j < minTaskCount + taskIndex; j++) {taskListPerThread[i] add(taskList get(j));}taskIndex += minTaskCount;}// 假如還有剩下的 則補一個到這個線程中if (remainIndces > ) {taskListPerThread[i] add(taskList get(taskIndex++));remainIndces ;}}// 列印任務的分配情況for (int i = ; i < taskListPerThread length; i++) {System out println( 線程 + i + 的任務數 +

taskListPerThread[i] size() + 區間[ + taskListPerThread[i] get( ) getTaskId() + + taskListPerThread[i] get(taskListPerThread[i] size() ) getTaskId() + ] );}return taskListPerThread;}}/*** 要執行的任務 可在執行時改變它的某個狀態或調用它的某個操作* 例如任務有三個狀態 就緒 運行 完成 默認為就緒態* 要進一步完善 可為 Task 加上狀態變遷的監聽器 因之決定UI的顯示*/class Task {public static final int READY = ;public static final int RUNNING = ;public static final int FINISHED = ;private int status;//聲明一個任務的自有業務含義的變數 用於標識任務private int taskId;//任務的初始化方法public Task(int taskId){this status = READY;this taskId = taskId;}/*** 執行任務*/public void execute() {// 設置狀態為運行中setStatus(Task RUNNING);System out println( 當前線程 ID 是 + Thread currentThread() getName()+ | 任務 ID 是 +this taskId);// 附加一個延時try {Thread sleep( );} catch (InterruptedException e) {e printStackTrace();}// 執行完成 改狀態為完成setStatus(FINISHED);}public void setStatus(int status) {this status = status;}public int getTaskId() {return taskId;}}/*** 自定義的工作線程 持有分派給它執行的任務列表*/class WorkThread extends Thread {//本線程待執行的任務列表 你也可以指為任務索引的起始值private List taskList = null;private int threadId;/*** 構造工作線程 為其指派任務列表 及命名線程 ID* @param taskList 欲執行的任務列表* @param threadId 線程 ID*/public WorkThread(List taskList int threadId) {this taskList = taskList;this threadId = threadId;}/*** 執行被指派的所有任務*/public void run() {for (Task task : taskList) {task execute();}}}

執行結果如下 注意觀察每個Java多線程分配到的任務數量及區間 直到所有的線程完成了所分配到的任務後程序結束

線程 的任務數 區間[ ]線程 的任務數 區間[ ]線程 的任務數 區間[ ]線程 的任務數 區間[ ]線程 的任務數 區間[ ]實際要啟動的工作線程數 當前線程 ID 是 Thread | 任務 ID 是 當前線程 ID 是 Thread | 任務 ID 是 當前線程 ID 是 Thread | 任務 ID 是 當前線程 ID 是 Thread | 任務 ID 是 當前線程 ID 是 Thread | 任務 ID 是 當前線程 ID 是 Thread | 任務 ID 是 當前線程 ID 是 Thread | 任務 ID 是 當前線程 ID 是 Thread | 任務 ID 是

上面坦白來只算是基本功夫 貼出來還真見笑了 還有更為復雜的功能

『叄』 java中什麼叫做線程什麼叫多線程多線程的特點是什麼

在 Java 中，線程（Thread）是指程序執行的一條路徑，是進程中的一個實體。Java 中的線程是輕量級的，可以同時運行多個線程，這就是多線程（Multithreading）。

多線程是指在一個程序中同時運行多個線程，每個線程都可以獨立執行不同的任務。多線程的特點包括：

• 提高程序的並發性：多線程可以讓程序同時執行多個任務，提高程序的並發性，從而提高程序的效率。

• 提旅凱毀高程序的響應性：多線程可以讓程序拆備在執行耗時操作時不會阻塞，從孫隱而提高程序的響應性，使用戶能夠更快地得到反饋。

• 充分利用 CPU 資源：多線程可以讓程序充分利用 CPU 資源，提高 CPU 的利用率，從而提高程序的效率。

• 方便處理復雜的任務：多線程可以讓程序同時處理多個復雜的任務，從而方便處理復雜的任務。

需要注意的是，多線程也會帶來一些問題，例如線程安全問題、死鎖問題等，因此在編寫多線程程序時需要注意這些問題。