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2024年3月19日发(作者：乱世三义在线)

２０１２年１月　

湖北成人教育学院学报　

Ｊａｎ，２　０　１　２　

第１８卷第１期　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＨｕＢｅｉ　Ａｄｕｌｔ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　

、ｒ０１．１８　Ｎ　Ｏ．１　

浅谈ＪＡＶＡ语言的多线程技术　

贾家新　

（湖北工业大学，湖北武汉，４３００６８）　

【摘￣］ＪＡＶＡ语言作为一种面向对向的编程语言，它具有平台独立性、安全性、网络化、多线程、面向对象等特点。　

其线程机制在实１￣－８ｉ目中广泛应用而受到编程者的极大关心。本文就ＪＡＶＡ语言的多线程机制进行相关探讨。　

［关键词］面向对象；进程；多线程；同步　

［中图分类号】ＴＰ３１２　［文献标识码】Ａ　［文章编号］１６７３－－３８７８（２０１２）０１—Ｏ１４９—０３　

１．弓ｌ言　

／／获得当前线程的名字　

ＪＡＶＡ语言是目前最流行的跨平台、网络开发语言。　

Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔｌａ（Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔＴｈｒｅａｄ（）．ｇｅｔ．Ｎａｍｅ　

利用ＪＡＶＡ语言的多线程技术，可以有效地提高系统资源　

（））；　

的利用率，进而提高系统的性能。　

｝　

多线程是指在一个进程中同时存在几个执行体，按不　｝　

同的执行线路共同工作的情况。ＪＡＶＡ是通过多线程机　

ｐｕｂｌｉｃ　ｃｌａｓｓＴｈｒｅａｄＤｅｍｏｌ｝　

制来支持多任务和并行处理。ＪＡＶＡ的多线程机制使得　

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｖｏｉｄ　ｍａｉｎ（Ｓｔｒｉｎｇ　ａｒｇｓ［］）ｆ　．　

编程人员可以很方便地开发出具有多线程功能、同时处理　

／／实例化子类对象　

多个任务的应用。　

Ｔｈｒｅａｄｌ　ｔｌｌ１＝ｎｅｗＴｈｒｅａｄｌ（）；　

２．ＪＡＶＡ的多线程机制　

，

／／启动线程　

要编写安全高效的多线程程序，必须全面了解ＪＡＶＡ　

也１．￣ａｔｒｔ（）；　

的多线程机制，掌握线程的控制方法。同时要解决好线程　／／获得当前线程的名字　

的同步和通信问题。　

Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｍｔｔｎ（Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔ＇ｒｈｒｅａｄ（）．ｇｅｔＮａｍｅ　

在ＪＡＶＡ程序中实现多线程有两种途径：一种是直接　

（））；　

继承ｊａｖａ．　．Ｔｈｒｅａｄ类并重写其中的ｒｕｎ（）方法；另外　

｝　

一

种是实现Ｒｕｎｎｕｂｌｅ接口，并重写ｒｕｎ（）方法。　｝　

（１）利用Ｔｈｒｅａｄ类创建的子类实现多线程。　

此程序共有两个线程。第一是系统创建的线程，即主　

ＪＡＶＡ线程可以通过直接实例化Ｔｈｒｅａｄ对象或实例　线程（ｍａｉｎ（）方法），第二个则是用户定义线程，即ｔｕｎ（）　

化继承自Ｔｈｒｅａｄ类的子类对象来创建其他线程。在　方法，两个线程处于同等优先级。　

Ｔｈｒｅａｄ子类中要重写ｒｕｎ（）方法，并在ｒｕｎ（）方法内部定　

（２）使用Ｒｕｎｎｂａｌｅ接口实现多线程。　

义线程体的功能语句。步骤如下：　创建线程的另外一种方式是实现Ｒｕｎｎａｈｌｅ接口，实　

Ｏ】首先定义Ｔｈｒｅａｄ子类　

现ＲｕｎｎａＮｅ接口的类必须使用Ｔｈｒｅａｄ类的实例才能刨建　

ｏ２创建Ｔｈｒｅａｄ子类的线程对象　线程。通过Ｒｕｎｎａｂｌｅ接口创建线程的步骤如下：　

Ｏ３通过线程对象调用ｓｔａｒｔ（）方法启动线程　０１实现Ｒｕｎｎａｂｌｅ接口的子类　

ｃ］ａｓｓ　ｈＴｒｅａｄ１　ｅｘｔｅｎｄｓ　Ｔｈｒｅａｄ｛／／Ｔｈｒｅａｄ１类是Ｔｈｒｅａｄ　０２建立一个Ｔｈｒｅａｄ子类对象，并将第一步实例化后　

类的子类　

的对象作为参数传人Ｔｈｒｅａｄ类的构造方法　

ｐｕｂｌｉｃ　ｖｏｉｄ　ｒｕｎ（）｛／／重写ｒｕｎ（）方法　ｏ３通过线程对象调用ｓｔａｒｔ（）方法启动线程　

［收稿Ｅｌ期】２０１１—１０—２０　

・

１４９・　

ｃｌａｓｓ　Ｔｈｒｅａｄ２　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ　Ｒｕｎｎａｂｌｅ｛／／实现Ｒｍｍｂｓｌｅ　

其它线程打扰，就像在现实中，同一时间只完成一件事，可　

接口的类　

以不用担心这件事会被其它事情打扰，但如果程序中同时　

ｐｕｂｌｉｃ　ｖｏｉｄ　ｒｕｎ（）｛　

存在多个线程处理同—个对象资源，就好比现实中“两个　

Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔｌｎ（Ｔｈｒｅａｄ．ｅｕｒｒｅｎｔＴｈｍａｄ（）．ｇｅｔＮａｍｅ　

人同时使用一个工具”，此时就需要控制，否则容易阻塞　

（））；　

甚至产生错误。　

｝　

为了避免多线程共享资源同时发生冲突的情况，只要　

｝　

在线程使用资源时给该资源上一把锁，其它线程若想使用　

ｐｕｂｌｉｃ　ｃｌａｓｓ　ＴｈｒｅａｄＤｅｍｏ２｝　

这个资源必须等到锁被解除为止。锁解的同时另外一个　

ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｖｏｉｄ瑚ｌｉｎ（ＳｔｒｉＩｌｇ　ｓｒｇｓ［］）｛　

线程使用该资源并为这个资源上锁。也即是采取同步机　

Ｔｈｒｅａｄ２　ｔｈ＝删ｎｌｒｅａｄ２（）；　

制解决共享资源竞争。所谓同步机制指的是两个线程同　

／／将实现Ｎｕｎｎａｂｌｅ接口类的对象传人构造方法　

时操作一个对象时，应该保持对象数据的统一性和整体　

１１ｌｒｅａｄ　ｔｈ２＝ｎｅｗ　Ｔｈｒｅａｄ（ｔｈ）：　

性。ＪＡ、　语言提供ｓｙｎｃｈｏｍｉｚ￣关键字来实现对象锁。　

／／启动线程　

当对象用ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ修饰时，表明该对象在任意时刻只　

ｔｈ２．ｓｔｙ（）；　

能由一个线程访问。在ＪＡＶＡ中，使用ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ有两　

Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔｌｎ（Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔＴｈｒｅａｄ（）．ｇｅ￣ａｍｅ　

种方式：　

（））；　（１）同步方法。　

｝　

实现同步最简单的方式是使用ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ关键字修　

｝　．　

饰需要同步的方法，此时一旦一个线程进入一个实例的任　

３．ＪＡＶＡ线程状态　

何同步方法，其它线程将不能进入同一实例的其它同步方　

在线程的生命周期中，它主要经过新建（Ｎｅｗ）、就绪　

法。但该实例的非同步方法仍然能够被调用。　

（Ｒｕｎｎａｂｌｅ）、运行（Ｒｕｎｎｉｎｇ）、阻塞（Ｂｌｏｃｋｅｄ）、和死亡　ｃｌａｓｓ　Ｓｈａｒｅｉ　

（Ｄｅａｄ）五种状态。它们之间相互转换关系如图：　

ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ　ｖｏｉｄ　ｐｒｉｎｔ（ＳｔｒｉＩ】ｇ　ｓｔｒ）｛　

（１）新建状态。　

Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔ（“［”＋ｓｔｒ）；　

当用Ｔｈｒｅａｄ类或其子类创建一个线程对象时。该线　

町｛　

程对象就处于新建状态，系统为新线程分配内存空间和其　

１ｆｈｒｅａｄ．ｓｌｅｅｐ（１ｏｏｏ）；　

他资源。　｝ｃａｔｃｈ（ＩｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄＥ￣ｅｐｔｉｏｎ　ｅ）｛　

（２）就绪状态。　

｝　

如果系统资源未满足线程的调度，线程就开始排队等　

Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔｔｎ（“ｌ”）；　

待ＣＰＵ的时间片，此时。线程就处于就绪状态。有３种情　

｝　

况使得线程进入就绪状态：一是新建状态的线程被启动，　

｝　

但不具备运行条件；二是正在处于运行的线程时间片结束　（２）同步块。　

或调用了ｙｉｅｌｄ（）方法；三是被阻塞的线程引起阻塞的因　

实现同步另外一种有效的方法是使用同步块，只需将　

素消失了，进入排队队列等待ＣＰＵ的调度。　

对该实例的访问语句放入一个同步块中，形式如下：　

（３）运行状态。　

Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ（ｏｂｊｅｃｔ）｛　

当线程被调度获得了ＣＰＵ控制权时，就进入了运行　

／／需要同步的语句　

状态。线程在运行状态时，会调用本对象的ｒｕｎ（）方法，　

｝　

实际应用中一般在子类中重写父类的砌（）方法来实现　

使用同步块可以确保只有当前线程能获得被同步对　

多线程。　

象的对象锁，并可以访问对象的方法：　

（４）阻塞状态。　

ｃｌａｓｓ　Ｃａｌｌｅｒ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ　Ｒｕｎｎａｂｌｅ｝　

当运行的线程被人为挂起或由于某些操作使得资源　

Ｓｔｒｉｎｇ　ｓｔｒ；　

不满足时，线程将暂时终止自己的运行，让出ＣＰＵ，进入阻　

Ｓｈａｍ　ｓｈａｒｅ；　

塞状态。　

Ｔｈｒｅａｄ　ｔｈｒｅａｄ；　

（５）死亡状态。　

ｐｕｂｌｉｃ　Ｃａｌｌｅｒ（Ｓｈａｒｅ　ｓｈａｒｅ。Ｓｔｒｉｎｇ　）｛　

线程消亡（即处于死亡状态）有两种情况：一种是线　

ｔｈｉｓ．ｓｈｓ．Ｄ￣＝ｓｈａｒｅ；　

程的ｒｕｎ（）方法执行完所有的任务正常地结束；另一种是　

ｔｈｉｓ．ｓｔｒ＝ｓｔｒ；　

线程被ｓｔｏｐ（）方法强制终止。　

／／实例化线程　

４．线程的同步　

ｔｈｒｅａｄ＝ｎｅｗ　Ｔｈｉｒｄ（ｔｈｉｓ）；　

如果程序是单线程的，执行起来不必担心此线程会被　

ｈｔｒｅａｄ．ｓｔｍ（）；　

・

１５０・　

｝　

数。用于指明等待的时间，使用此种方式不需要ｎｏｔｉｆｙ（）　

或ｎｏｔｉｆｙＡＵ的唤醒。此方法只能一个同步方法中调用。　ｐｕｂｌｉｃ　ｖｏｉｄ咖（）｛　

／／同步ｓｈａｒｅ对象　

ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ（ｓｈａｒｅ）｛　

ｓｈａｒｅ．ｐｒｉｎｔ（ｓ乜）；｝　

｝　

｝　

５．线程的通信　

（２）调用ｎＤ畸（）方法时可以随机选择一个在该对象　

中调用ｗａｉｔ（）方法的线程。解除它的阻塞。　

（３）调用ｎ０　（）方法可以唤醒等待该对象的所有线　

程。但唤醒时无法控制唤醒那个线程，唤醒线程完全由系　

统来控制。　

（４）ｎｏｔｉｆｙ（）方法和ｎｏｔｉ￣Ａ］ｌ（）方法只能在同步方法　

线程同步是无条件地组织其他线程对相关资源的异　

或同步块内部使用。　

步访问，这种强大的控制可能带来资源的浪费和工作的不　

６．结束语　

协调。如对于“生产／消费”模型，往往会出现“供大于求”　

ＪＡＶＡ多线程的核心在于多个代码快并发执行，本质　

或“求大于供”的现象，而此对象的出现就是因为生产者　特征是各代码块之间的代码乱序执行的，我们的程序是否　

和消费者“沟通”不足弓ｌ起的。可以使用线程通信使“生　

需要多线程机制来处理问题，关键在于代码块之间的特点　

产／消费”达到一个较合理的状态，即在没有产品的时候，　

是否需要多线程技术来进行处理。　

及时通知生产者，而在生产过剩的情况下及时通知消费　

者。　

参考文献：　

在ＪＡＶＡ中可以通过调用Ｏｂｊｅｃｔ类定义的ｗａｉｔ（）、　

［１］邵峰晶．ＪＡＶＡ　ｓＥ程序设计高级教程［Ｍ］．电子工业　

ｎｏｔｉｆｙ（）和ｎｏｔｉｆｙＡ］｜（）方法，使线程之间相互通知事件的　

出版社。２０１０．　

发生。要执行这些方法，必须拥有相关对象的锁。　

［２］肖艳．ＪＡＶＡ程序设计实用教程［Ｍ］．清华大学出版　

（１）调用ｗａｉｔ（）方法可以让线程等待，并释放对象　

社．２０１０．　

锁，直到ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ（）方法中断它或者另一个线程调用　

［３］李刚．ＪＡＶＡ疯狂讲义［Ｍ】．电子工业出版社，２０１０．　

ｎｏｔｉｆｙ（）或ｎｏｔｉｆｙＡｌｌ通知它。Ｗａｉｔ（）方法也可以带一个参　（责任编辑：胡炼）　

七　七　女　Ｋ－＂　

（上接第１４８页）重过程性和多元性。不但要注重研究成　

堂的总结，“通过此次课题研究，使我们知识了合理进行　

果，更要注重研究过程。不但要强调教师的赏识与鼓励，　

家庭预算开支的意义，为我们的父母找出了家庭开支中存　

更要注重学生的互相评价。　可把学生编成小组评价、也　

在的问题，也为自己做出了一周的花销预算，使我们懂得　

可使用局域网交流进行评价。教师在学生的评价中要引　

了勤俭节约。那么，最后老师还有个课题想问问大家，使　

导学生自主发现规律、总结不足，先要让学生自己为自己　

家庭财富增值的方法有哪些呢，请同学们回家后继续调　

纠错，随后进行同学间的互评，根据评价的结论，完善自己　

查，下节课我们再讨论这个问题……”　

的课题研究成果。在课题研究过程中，教师要时刻谨记自　

四、结语　

己的引导与组织职能，适时对课题进行一定的引申。在加　

在当前基础教育课程改革不断深化的形势下，在双主　

深学生对当前研究课题理觞的基础上，进一步培养学生继　

教学理论的基础上，实施主题实践教学模式具有重要的意　

续深入研究的思想，为终身学习习惯的养成打下良好的基　义。在这种新教学模式的实施中，教师只要抓好设计主　

础。例如：在学生完成《家庭一周消费情况统计表》课题　

题、确定研究方案，布置任务、组织课题实施，总结评价、对　

研究，把统计表插入Ｗｏｒｄ中后。教师要为学生提前准备　学生予以奖励，这三个重要环节，基于双主理论的主题实　

好“小红花”进行奖励，分发给每个小组组长。并设定评　

践教学模式就会在小学信息技术课堂中发挥更大的作用。　

价的标准（能够在Ｗｏｒｄ中顺利插入图表，完成数据的输　

入，给２朵小红花；能够选择合适的统计图，统计图一目了　

参考文献：　

然的反映家庭开支，给２朵小红花；能够根据统计图进行　

［１］马宁，余胜全．信息技术与课程整合的层次［Ｊ］．教育　

分析，提出有自己对家庭开支的独特的想法，给３朵小红　

技术通讯，２００８，（０３）：１９—２０．　

花）。第一步，要分成小组进行同学问进行讨论，先由每　

［２］高文．现代教学的模式化研究［Ｍ］．山东教育出版社，　

位学生说出自己作品的优缺点。第二步，进行同学问的互　

２Ｏｏｏ．　

相“找缺点”、“找问题”，进行学生间的互评，小组长的协　

［３］祝智庭．现代教育技术——走进信息化教育［Ｍ］．高　

调和教师的组织下，把小红花发给每位学生。每位学生根　等教育出版社，２Ｏｏｏ．　

据自己的问题进行更正。第三步，在全班范围内进行作品　

（责任编辑：毛维）　

的观摩，学生做课题研究感想体会发言。最后。教师做课　

・

１５１・　


本文标签： 线程 对象 方法 进行 学生

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