java多线程中的sleep

时间: 2023-08-20 22:37:44 浏览: 92

Java多线程程序设计

### Java多线程程序设计 #### 一、实验目的与背景在计算机科学领域，多线程编程是一种广泛采用的技术，用于提高程序的执行效率和响应能力。在Java语言中，多线程的支持非常强大且易于使用。通过本实验的学习，你将能够深入理解Java中的多线程概念，并掌握以下关键技能： 1. **创建Java线程对象**：学习如何通过继承`Thread`类或实现`Runnable`接口来创建新的线程。 2. **改变线程状态**：了解线程生命周期中的不同状态（新建、就绪、运行、阻塞和终止），并掌握如何通过`start()`、`sleep()`等方法改变线程的状态。 3. **设置线程优先级**：掌握如何调整线程的优先级，以便更合理地分配处理器资源。 4. **控制线程调度**：学会使用`yield()`、`join()`等方法来影响线程的执行顺序。 5. **实现线程互斥与同步**：通过锁机制和`synchronized`关键字来避免多线程环境下的数据竞争问题。 #### 二、实验内容详解 ##### 1. 编写两个线程的程序我们将编写一个包含两个线程的简单程序。这两个线程分别用于计算1到100之间的偶数及其总数。这种类型的程序有助于理解如何在Java中创建和启动线程。 ```java class EvenNumbers extends Thread { public void run() { int count = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) { if (i % 2 == 0) { System.out.println("偶数: " + i); count++; } } System.out.println("偶数个数: " + count); } } public class TwoThreadsExample { public static void main(String[] args) { EvenNumbers thread1 = new EvenNumbers(); // 创建第一个线程 EvenNumbers thread2 = new EvenNumbers(); // 创建第二个线程 thread1.start(); thread2.start(); } } ``` ##### 2. 管理线程的不同状态接下来，我们将编写一个Java应用程序来演示线程的各种状态：新建、运行、中断和死亡。这涉及到对`Thread`类的深入理解和使用。 ```java class Tortoise extends Thread{ int sleepTime=0, liveLength=0; public Tortoise(String name,int sleepTime, int liveLength){ this.sleepTime=sleepTime; this.liveLength=liveLength; setName(name); // 设置线程的名字为 name } public void run(){ while (true ){ liveLength--; System.out.println("@_@"); try{ sleep(sleepTime); // 让线程调用 sleep()方法进入中断状态 } catch (InterruptedException e) {} if (liveLength<=0 ){ System.out.println(getName()+"进入死亡状态\n"); break; // 结束 run()方法的语句 } } } } class Rabit extends Thread{ int sleepTime=0, liveLength=0; public Rabit(String name,int sleepTime, int liveLength){ super(name); // 调用父类构造函数，设置线程的名字为 name this.sleepTime=sleepTime; this.liveLength=liveLength; } public void run(){ while (true ){ liveLength--; System.out.println("*_*"); try{ sleep(sleepTime); } catch (InterruptedException e) {} if (liveLength<=0 ){ System.out.println(getName()+"进入死亡状态\n"); break; } } } } public class ThreadStatesExample{ public static void main(String a[]){ Rabit rabit = new Rabit("兔子", 1000, 5000); // 新建线程 rabit Tortoise tortoise = new Tortoise("乌龟", 2000, 10000); // 新建线程 tortoise tortoise.start(); // 启动线程 tortoise rabit.start(); // 启动线程 rabit } } ``` 在这个例子中，我们定义了两个线程类`Tortoise`和`Rabit`，它们都继承自`Thread`类。每个线程都有一个生存时长(`liveLength`)和睡眠时间(`sleepTime`)。通过调用`setName()`和`sleep()`方法，我们可以设置线程的名称并在一定时间后使线程进入阻塞状态。 ##### 3. 模拟5个人排队买票我们将通过一个模拟场景来进一步理解线程同步的重要性。这里，我们将创建一个简单的Java应用程序来模拟5个人排队购买电影票的过程。 ```java class TicketSeller implements Runnable { private final Object lock = new Object(); private int ticketsAvailable = 5; private int fiveDollarBill = 1; // 只有一张五元钞票 @Override public void run() { String name = Thread.currentThread().getName(); while (ticketsAvailable > 0) { synchronized (lock) { if (fiveDollarBill > 0) { System.out.println(name + " 购买了电影票，剩余票数：" + (--ticketsAvailable)); fiveDollarBill--; } else { System.out.println(name + " 无法购买，没有足够的零钱。"); break; } } } } } public class TicketBuyingSimulation { public static void main(String[] args) { TicketSeller seller = new TicketSeller(); Thread person1 = new Thread(seller, "小明"); Thread person2 = new Thread(seller, "小红"); Thread person3 = new Thread(seller, "小刚"); Thread person4 = new Thread(seller, "小华"); Thread person5 = new Thread(seller, "小强"); person1.start(); person2.start(); person3.start(); person4.start(); person5.start(); } } ``` 在这个例子中，我们使用了`Runnable`接口来创建线程，这样可以更方便地共享数据。通过`synchronized`关键字，我们确保了在同一时刻只有一个线程可以访问`TicketSeller`对象，从而避免了数据竞争的问题。当所有票卖完或者没有足够的零钱时，线程会停止运行。 #### 总结通过以上三个实验，我们不仅学习了如何创建和管理Java线程，还深入了解了线程的生命周期以及线程同步的基本原理。这些知识对于开发高性能、高并发的应用程序至关重要。希望你能通过实践加深对这些概念的理解，并将其应用到实际项目中。

sleep() 方法是线程类 Thread 中的一个静态方法，主要功能是让当前线程暂停指定的时间，在这个时间段内不会执行任何操作，然后再恢复执行。例如，以下代码会让当前线程暂停 1 秒钟： ``` try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } ``` 在多线程编程中，sleep() 方法可以用来控制线程的执行顺序和时间间隔。例如，可以使用 sleep() 方法来模拟一个线程在执行完某个任务之后需要等待一段时间才能继续执行下一个任务。同时，sleep() 方法也可以用来模拟一些并发问题，例如线程间的竞争和抢占资源等。

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