Java知多少(55)线程

和其他多数计算机语言不同,Java内置支持多线程编程(multithreaded programming)。

多线程程序包含两条或两条以上并发运行的部分。程序中每个这样的部分都叫一个线程(thread),每个线程都有独立的执行路径。因此,多线程是多任务处理的一种特殊形式。

你一定知道多任务处理,因为它实际上被所有的现代操作系统所支持。然而,多任务处理有两种截然不同的类型:基于进程的和基于线程的。认识两者的不同是十分重要的。

对很多读者,基于进程的多任务处理是更熟悉的形式。进程(process)本质上是一个执行的程序。因此,基于进程(process-based) 的多任务处理的特点是允许你的计算机同时运行两个或更多的程序。举例来说,基于进程的多任务处理使你在运用文本编辑器的时候可以同时运行Java编译器。在基于进程的多任务处理中,程序是调度程序所分派的最小代码单位。

在基于线程(thread-based) 的多任务处理环境中,线程是最小的执行单位。这意味着一个程序可以同时执行两个或者多个任务的功能。例如,一个文本编辑器可以在打印的同时格式化文本。所以,多进程程序处理“大图片”,而多线程程序处理细节问题。

多线程程序比多进程程序需要更少的管理费用。进程是重量级的任务,需要分配它们自己独立的地址空间。进程间通信是昂贵和受限的。进程间的转换也是很需要花费的。另一方面,线程是轻量级的选手。它们共享相同的地址空间并且共同分享同一个进程。线程间通信是便宜的,线程间的转换也是低成本的。当Java程序使用多进程任务处理环境时,多进程程序不受Java的控制,而多线程则受Java控制。

多线程帮助你写出CPU最大利用率的高效程序,因为空闲时间保持最低。这对Java运行的交互式的网络互连环境是至关重要的,因为空闲时间是公共的。举个例子来说,网络的数据传输速率远低于计算机处理能力,本地文件系统资源的读写速度远低于CPU的处理能力,当然,用户输入也比计算机慢很多。在传统的单线程环境中,你的程序必须等待每一个这样的任务完成以后才能执行下一步——尽管CPU有很多空闲时间。多线程使你能够获得并充分利用这些空闲时间。

如果你在Windows 98 或Windows 2000这样的操作系统下有编程经验,那么你已经熟悉了多线程。然而,Java管理线程使多线程处理尤其方便,因为很多细节对你来说是易于处理的。

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当Java程序启动时,一个线程立刻运行,该线程通常叫做程序的主线程(main thread),因为它是程序开始时就执行的.主线程的重要性体现在两方面: 它是产生其他子线程的线程: 通常它必须最后完成执行,因为它执行各种关闭动作. 尽管主线程在程序启动时自动创建,但它可以由一个Thread对象控制.为此,你必须调用方法currentThread()获得它的一个引用,currentThread()是Thread类的公有的静态成员.它的通常形式如下:    static Thread currentT

Java知多少(63)线程间通信

上述例题无条件的阻塞了其他线程异步访问某个方法.Java对象中隐式管程的应用是很强大的,但是你可以通过进程间通信达到更微妙的境界.这在Java中是尤为简单的. 像前面所讨论过的,多线程通过把任务分成离散的和合乎逻辑的单元代替了事件循环程序.线程还有第二优点:它远离了轮询.轮询通常由重复监测条件的循环实现.一旦条件成立,就要采取适当的行动.这浪费了CPU时间.举例来说,考虑经典的序列问题,当一个线程正在产生数据而另一个程序正在消费它.为使问题变得更有趣,假设数据产生器必须等待消费者完成工作才能产生

Java知多少(64)线程死锁

需要避免的与多任务处理有关的特殊错误类型是死锁(deadlock).死锁发生在当两个线程对一对同步对象有循环依赖关系时.例如,假定一个线程进入了对象X的管程而另一个线程进入了对象Y的管程.如果X的线程试图调用Y的同步方法,它将像预料的一样被锁定.而Y的线程同样希望调用X的一些同步方法,线程永远等待,因为为到达X,必须释放自己的Y的锁定以使第一个线程可以完成.死锁是很难调试的错误,因为: 通常,它极少发生,只有到两线程的时间段刚好符合时才能发生. 它可能包含多于两个的线程和同步对象(也就是说,死锁

Java知多少(62)线程同步

当两个或两个以上的线程需要共享资源,它们需要某种方法来确定资源在某一刻仅被一个线程占用.达到此目的的过程叫做同步(synchronization).像你所看到的,Java为此提供了独特的,语言水平上的支持. 同步的关键是管程(也叫信号量semaphore)的概念.管程是一个互斥独占锁定的对象,或称互斥体(mutex).在给定的时间,仅有一个线程可以获得管程.当一个线程需要锁定,它必须进入管程.所有其他的试图进入已经锁定的管程的线程必须挂起直到第一个线程退出管程.这些其他的线程被称为等待管程.一个

Java知多少(58)线程Runnable接口和Thread类详解

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