hk2000c技術專欄

          技術源于哲學,哲學來源于生活 關心生活,關注健康,關心他人

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              一種是繼承自Thread類.Thread 類是一個具體的類,即不是抽象類,該類封裝了線程的行為。要創建一個線程,程序員必須創建一個從 Thread 類導出的新類。程序員通過覆蓋 Thread 的 run() 函數來完成有用的工作用戶并不直接調用此函數;而是通過調用 Thread 的 start() 函數,該函數再調用 run()。
             
              例如:

           

              public class Test extends Thread{
                public Test(){
                }
                public static void main(String args[]){
                  Test t1 = new Test();
                  Test t2 = new Test();
                  t1.start();
                  t2.start();
                }
                public void run(){
                  //do thread's things
                }
              }

           



              
              另一種是實現Runnable接口,此接口只有一個函數,run(),此函數必須由實現了此接口的類實現。
             
              例如:

           

              public class Test implements Runnable{
                Thread thread1;
                Thread thread2;
                public Test(){
                  thread1 = new Thread(this,"1");
                  thread2 = new Thread(this,"2");
                }
                public static void main(String args[]){
                  Test t = new Test();
                  t.startThreads();
                }
                public void run(){
                  //do thread's things
                }
                public void startThreads(){
                  thread1.start();
                  thread2.start();
                }
              }

              兩種創建方式看起來差別不大,但是弄不清楚的話,也許會將你的程序弄得一團糟。兩者區別有以下幾點:

          1.當你想繼承某一其它類時,你只能用后一種方式.

          2.第一種因為繼承自Thread,只創建了自身對象,但是在數量上,需要幾個線程,就得創建幾個自身對象;第二種只創建一個自身對象,卻創建幾個Thread對象.而兩種方法重大的區別就在于此,請你考慮:如果你在第一種里創建數個自身對象并且start()后,你會發現好像synchronized不起作用了,已經加鎖的代碼塊或者方法居然同時可以有幾個線程進去,而且同樣一個變量,居然可以有好幾個線程同時可以去更改它。(例如下面的代碼)這是因為,在這個程序中,雖然你起了數個線程,可是你也創建了數個對象,而且,每個線程對應了每個對象也就是說,每個線程更改和占有的對象都不一樣,所以就出現了同時有幾個線程進入一個方法的現象,其實,那也不是一個方法,而是不同對象的相同的方法。所以,這時候你要加鎖的話,只能將方法或者變量聲明為靜態,將static加上后,你就會發現,線程又能管住方法了,同時不可能有兩個線程進入同樣一個方法,那是因為,現在不是每個對象都擁有一個方法了,而是所有的對象共同擁有一個方法,這個方法就是靜態方法。

              而你如果用第二種方法使用線程的話,就不會有上述的情況,因為此時,你只創建了一個自身對象,所以,自身對象的屬性和方法對于線程來說是共有的。

              因此,我建議,最好用后一種方法來使用線程。

          public class mainThread extends Thread{
            int i=0;
            public static void main(String args[]){
              mainThread m1 = new mainThread();
              mainThread m2 = new mainThread();
              mainThread m3 = new mainThread();
              mainThread m4 = new mainThread();
              mainThread m5 = new mainThread();
              mainThread m6 = new mainThread();
              m1.start();
              m2.start();
              m3.start();
              m4.start();
              m5.start();
              m6.start();
            }
            public synchronized void t1(){
              i=++i;
              try{
                Thread.sleep(500);
              }
              catch(Exception e){}
              //每個線程都進入各自的t1()方法,分別打印各自的i
              System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+i);
            }
            public void run(){
              synchronized(this){
                while (true) {
                  t1();
                }
              }
            }
          }

           

           


           

           

              下面我們來講synchronized的4種用法吧:

              1.方法聲明時使用,放在范圍操作符(public等)之后,返回類型聲明(void等)之前.即一次只能有一個線程進入該方法,其他線程要想在此時調用該方法,只能排隊等候,當前線程(就是在synchronized方法內部的線程)執行完該方法后,別的線程才能進入.
           
                例如:

                public synchronized void synMethod() {
                  //方法體
                }

              2.對某一代碼塊使用,synchronized后跟括號,括號里是變量,這樣,一次只有一個線程進入該代碼塊.例如:

                public int synMethod(int a1){
                  synchronized(a1) {
                    //一次只能有一個線程進入
                  }
                }
              3.synchronized后面括號里是一對象,此時,線程獲得的是對象鎖.例如:

          public class MyThread implements Runnable {
            public static void main(String args[]) {
              MyThread mt = new MyThread();
              Thread t1 = new Thread(mt, "t1");
              Thread t2 = new Thread(mt, "t2");
              Thread t3 = new Thread(mt, "t3");
              Thread t4 = new Thread(mt, "t4");
              Thread t5 = new Thread(mt, "t5");
              Thread t6 = new Thread(mt, "t6");
              t1.start();
              t2.start();
              t3.start();
              t4.start();
              t5.start();
              t6.start();
            }

            public void run() {
              synchronized (this) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
              }
            }
          }


           
              對于3,如果線程進入,則得到對象鎖,那么別的線程在該類所有對象上的任何操作都不能進行.在對象級使用鎖通常是一種比較粗糙的方法。為什么要將整個對象都上鎖,而不允許其他線程短暫地使用對象中其他同步方法來訪問共享資源?如果一個對象擁有多個資源,就不需要只為了讓一個線程使用其中一部分資源,就將所有線程都鎖在外面。由于每個對象都有鎖,可以如下所示使用虛擬對象來上鎖:

          class FineGrainLock {

             MyMemberClass x, y;
             Object xlock = new Object(), ylock = new Object();

             public void foo() {
                synchronized(xlock) {
                   //access x here
                }

                //do something here - but don't use shared resources

                synchronized(ylock) {
                   //access y here
                }
             }

             public void bar() {
                synchronized(this) {
                   //access both x and y here
                }
                //do something here - but don't use shared resources
             }
          }

           

              4.synchronized后面括號里是類.例如:

          class ArrayWithLockOrder{
            private static long num_locks = 0;
            private long lock_order;
            private int[] arr;

            public ArrayWithLockOrder(int[] a)
            {
              arr = a;
              synchronized(ArrayWithLockOrder.class) {//-----------------------------------------這里
                num_locks++;             // 鎖數加 1。
                lock_order = num_locks;  // 為此對象實例設置唯一的 lock_order。
              }
            }
            public long lockOrder()
            {
              return lock_order;
            }
            public int[] array()
            {
              return arr;
            }
          }

          class SomeClass implements Runnable
          {
            public int sumArrays(ArrayWithLockOrder a1,
                                 ArrayWithLockOrder a2)
            {
              int value = 0;
              ArrayWithLockOrder first = a1;       // 保留數組引用的一個
              ArrayWithLockOrder last = a2;        // 本地副本。
              int size = a1.array().length;
              if (size == a2.array().length)
              {
                if (a1.lockOrder() > a2.lockOrder())  // 確定并設置對象的鎖定
                {                                     // 順序。
                  first = a2;
                  last = a1;
                }
                synchronized(first) {              // 按正確的順序鎖定對象。
                  synchronized(last) {
                    int[] arr1 = a1.array();
                    int[] arr2 = a2.array();
                    for (int i=0; i<size; i++)
                      value += arr1[i] + arr2[i];
                  }
                }
              }
              return value;
            }
            public void run() {
              //...
            }
          }

           

              對于4,如果線程進入,則線程在該類中所有操作不能進行,包括靜態變量和靜態方法,實際上,對于含有靜態方法和靜態變量的代碼塊的同步,我們通常用4來加鎖.

          以上4種之間的關系:

              鎖是和對象相關聯的,每個對象有一把鎖,為了執行synchronized語句,線程必須能夠獲得synchronized語句中表達式指定的對象的鎖,一個對象只有一把鎖,被一個線程獲得之后它就不再擁有這把鎖,線程在執行完synchronized語句后,將獲得鎖交還給對象。
              在方法前面加上synchronized修飾符即可以將一個方法聲明為同步化方法。同步化方法在執行之前獲得一個鎖。如果這是一個類方法,那么獲得的鎖是和聲明方法的類相關的Class類對象的鎖。如果這是一個實例方法,那么此鎖是this對象的鎖。

           


           

            下面談一談一些常用的方法:

            wait(),wait(long),notify(),notifyAll()等方法是當前類的實例方法,
             
                  wait()是使持有對象鎖的線程釋放鎖;
                  wait(long)是使持有對象鎖的線程釋放鎖時間為long(毫秒)后,再次獲得鎖,wait()和wait(0)等價;
                  notify()是喚醒一個正在等待該對象鎖的線程,如果等待的線程不止一個,那么被喚醒的線程由jvm確定;
                  notifyAll是喚醒所有正在等待該對象鎖的線程.
                  在這里我也重申一下,我們應該優先使用notifyAll()方法,因為喚醒所有線程比喚醒一個線程更容易讓jvm找到最適合被喚醒的線程.

              對于上述方法,只有在當前線程中才能使用,否則報運行時錯誤java.lang.IllegalMonitorStateException: current thread not owner.

           


           

              下面,我談一下synchronized和wait()、notify()等的關系:

          1.有synchronized的地方不一定有wait,notify

          2.有wait,notify的地方必有synchronized.這是因為wait和notify不是屬于線程類,而是每一個對象都具有的方法,而且,這兩個方法都和對象鎖有關,有鎖的地方,必有synchronized。

          另外,請注意一點:如果要把notify和wait方法放在一起用的話,必須先調用notify后調用wait,因為如果調用完wait,該線程就已經不是current thread了。如下例:

          /**
           * Title:        Jdeveloper's Java Projdect
           * Description:  n/a
           * Copyright:    Copyright (c) 2001
           * Company:      soho  http://www.ChinaJavaWorld.com
           * @author jdeveloper@21cn.com
           * @version 1.0
           */
          import java.lang.Runnable;
          import java.lang.Thread;

          public class DemoThread
              implements Runnable {

            public DemoThread() {
              TestThread testthread1 = new TestThread(this, "1");
              TestThread testthread2 = new TestThread(this, "2");

              testthread2.start();
              testthread1.start();

            }

            public static void main(String[] args) {
              DemoThread demoThread1 = new DemoThread();

            }

            public void run() {

              TestThread t = (TestThread) Thread.currentThread();
              try {
                if (!t.getName().equalsIgnoreCase("1")) {
                  synchronized (this) {
                    wait();
                  }
                }
                while (true) {

                  System.out.println("@time in thread" + t.getName() + "=" +
                                     t.increaseTime());

                  if (t.getTime() % 10 == 0) {
                    synchronized (this) {
                      System.out.println("****************************************");
                      notify();
                      if (t.getTime() == 100)
                        break;
                      wait();
                    }
                  }
                }
              }
              catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
              }
            }

          }

          class TestThread
              extends Thread {
            private int time = 0;
            public TestThread(Runnable r, String name) {
              super(r, name);
            }

            public int getTime() {
              return time;
            }

            public int increaseTime() {
              return++time;
            }

          }

              下面我們用生產者/消費者這個例子來說明他們之間的關系:

              public class test {
            public static void main(String args[]) {
              Semaphore s = new Semaphore(1);
              Thread t1 = new Thread(s, "producer1");
              Thread t2 = new Thread(s, "producer2");
              Thread t3 = new Thread(s, "producer3");
              Thread t4 = new Thread(s, "consumer1");
              Thread t5 = new Thread(s, "consumer2");
              Thread t6 = new Thread(s, "consumer3");
              t1.start();
              t2.start();
              t3.start();
              t4.start();
              t5.start();
              t6.start();
            }
          }

          class Semaphore
              implements Runnable {
            private int count;
            public Semaphore(int n) {
              this.count = n;
            }

            public synchronized void acquire() {
              while (count == 0) {
                try {
                  wait();
                }
                catch (InterruptedException e) {
                  //keep trying
                }
              }
              count--;
            }

            public synchronized void release() {
              while (count == 10) {
                try {
                  wait();
                }
                catch (InterruptedException e) {
                  //keep trying
                }
              }
              count++;
              notifyAll(); //alert a thread that's blocking on this semaphore
            }

            public void run() {
              while (true) {
                if (Thread.currentThread().getName().substring(0,8).equalsIgnoreCase("consumer")) {
                  acquire();
                }
                else if (Thread.currentThread().getName().substring(0,8).equalsIgnoreCase("producer")) {
                  release();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " " + count);
              }
            }
          }

                 生產者生產,消費者消費,一般沒有沖突,但當庫存為0時,消費者要消費是不行的,但當庫存為上限(這里是10)時,生產者也不能生產.請好好研讀上面的程序,你一定會比以前進步很多.

                上面的代碼說明了synchronized和wait,notify沒有絕對的關系,在synchronized聲明的方法、代碼塊中,你完全可以不用wait,notify等方法,但是,如果當線程對某一資源存在某種爭用的情況下,你必須適時得將線程放入等待或者喚醒.

           
          posted on 2008-01-02 18:14 hk2000c 閱讀(371) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: Java 技術
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