Java多线程编程教学:Thread与Runnable接口
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更新于2024-09-03
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"JAVA语言课时授课计划14-4页.pdf"
这是一份关于Java语言的多线程编程教学计划,主要涵盖了四个关键部分:多线程机制、通过Thread类实现多线程、实现Runnable接口实现多线程以及线程的等待与同步。
在Java中,多线程是提高程序执行效率的重要手段。每个Java程序都有一个主线程,即main方法所在的线程。创建多线程意味着在主线程中生成新的线程,这些线程经历五个状态:新生、就绪、运行、阻塞和死亡。新生状态的线程在调用start()方法后进入就绪状态,等待操作系统分配CPU资源。一旦获得资源,线程进入运行状态,执行run()方法。当线程执行sleep()方法或者因其他原因暂停运行时,它会进入阻塞状态。线程完成任务或被强制终止后,进入死亡状态。
实现多线程有两种主要方式:一是继承Thread类,二是实现Runnable接口。当继承Thread类时,需要重写run()方法,并创建Thread对象实例,然后调用start()启动新线程。这种方式简单直接,但限制了类的继承性,因为Java不支持多重继承。
另一种方式是实现Runnable接口,将run()方法定义在需要并发执行的类中,然后将这个类作为参数传递给Thread类的构造函数。这种方式保留了类的多重继承能力,更符合面向对象的设计原则。
线程等待和线程同步是多线程编程中的难点。线程等待通常涉及调用wait()方法,让当前线程释放锁并进入等待状态,直到收到唤醒信号。线程同步则是防止多个线程同时访问共享资源,常见的同步机制包括synchronized关键字、wait()和notify()方法、ReentrantLock等,它们确保在特定时刻只有一个线程能够执行特定代码块,以避免数据不一致和竞态条件。
课程要求学生掌握Java的多线程机制,包括如何使用Thread类和Runnable接口创建线程,并理解线程等待和同步的概念。课后作业设计了实际编程练习,要求学生通过实现Runnable接口,编写一个程序,使窗口中的两个按钮分别进行水平和垂直移动,以此加深对多线程编程的理解。此外,还强调了线程生命周期及其状态转换,这对于理解和控制线程行为至关重要。
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