"多线程设计与实现：方法、状态、调度与通信"

第8章 多线程设计1；第8章 多线程设计多线程机制线程通信22 October 2019多线程机制v线程就是应用程序中的一个可执行线索，多线程就是同一个应用程序中有多个可执行线索，它;电子科技大学信息与软件工程学院22 October 20191面向对象程序设计Java江春华UESTC22 October 20192内 容1多线程实现方法2多线程状态及调度3线程同步4第8章 多线程设计多线程机制5线程通信UESTC22 October 20193多线程机制v线程就是应用程序中的一个可执行线索，多线程就是同一个应用程序中有多个可执行线索，它们可以并发执行。v多线程就是同一程序中多个任务的并发实现。v同类的多个线程是共享一块内存空间和一组系统资源，而线程本身的数据通常只有微处理器的寄存器数据，以及一个供程序执行时使用的堆栈。UESTC22 October 20194多线程机制v线程与进程相似，是一段完成某个特定功能的代码，是程序中单个顺序的流控制。v系统在产生一个线程，或者在各个线程之间切换时，负担要比进程小的多。v一个进程中可包含多个线程，线程被称为轻负荷进程(light-weight process)。UESTC22 October 20195多线程机制v进程与线程之间的差别主要体现在两个方面：Ø 作为基本的执行单元，线程的划分比进程小，因此，支持多线程的系统要比进程支持的系统更创建这样一个线程的进程，并为它提供运行环境。同时,线程在创建之初就已经获得了其它线程释放的资源。 线程的实现方法有多种，可以通过继承Thread类或者实现Runnable接口来创建线程。通过继承Thread类，在类中重写run()方法来定义线程的执行逻辑，然后调用start()方法来启动线程。实现Runnable接口则需要实现run()方法，并将其作为参数传递给Thread类的构造函数来创建线程。无论使用哪种实现方法，都需要调用start()方法来启动线程。 多线程的状态及调度是指线程在不同生命周期中的状态以及系统通过调度算法来控制线程的执行情况。多线程程序中的线程可以处于多种不同的状态，包括新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态和死亡状态。系统通过调度算法来决定哪个线程获得执行权，以及何时将执行权转移给其他线程。 线程同步是指多个线程之间的协调和合作，在多线程程序中，如果多个线程同时访问共享资源，可能会引发数据不一致或者竞态条件等问题。为了解决这些问题，需要使用线程同步机制来保证线程之间的有序执行。常见的线程同步机制有互斥锁、信号量、条件变量等。 线程通信是指多个线程之间通过共享内存或者消息传递来传递信息和控制执行流程。线程通信的主要目的是实现线程之间的协作和协调工作。通过共享内存的方式，线程可以通过共享变量来进行信息传递和控制流程，但需要保证线程对共享变量的访问是线程安全的。通过消息传递的方式，不同线程之间通过发送和接收消息来进行通信，消息传递可以是同步的或者异步的。 总之，多线程设计是一种实现程序并发执行、提高系统性能的重要手段。通过合理设计多线程的实现方法、管理线程的状态和调度、保证线程之间的同步和通信，可以有效地提高程序的执行效率和响应能力，从而实现更好的用户体验和系统性能。在Java等面向对象程序设计中，多线程设计是一个重要的主题，也是开发者必备的技能之一。