Java程序设计及应用 李宗军 06 2新.ppt

第12讲：多线程编程（2） 内容提要 多线程的同步 同步代码块 同步方法 线程间的通信 wait/notifyAll 多线程的同步 线程安全 同步代码块 同步方法 线程安全 当多个线程共享某数据资源时，就有可能发生不安全的情况。 例程 该程序的输出结果中竟有0号票，这是不对的。这是因为一个线程在if条件检查时当前票号还是正的，接下来该线程睡眠0.3秒，这期间另外一个线程可能已经继续卖票了，这时票号已减为0，0.3秒后该线程再继续卖票，这就是卖0号票了。 这种情况称为线程不是安全的，为了线程的安全性，Java引入了多线程的同步机制。同步方式有两种：同步代码块和同步方法。 同步代码块 该同步方式的语法如下： synchronized(lockObject){ 代码块... } 注意关键字synchronized后面有一个参数lockObject，其含义是同步代码块刚要执行时，先检查lockObject的锁（lock）是开的还是闭的（注意任何Java对象都有锁），若锁是开的，则线程首先把锁关闭，然后执行同步代码块中的所有语句，执行完毕后再把锁打开，若锁是闭的，则线程不执行同步代码块。由此可见，同步代码块的作用就是使代码块成为CPU执行的一个不可分隔的、最小颗粒度的原子操作。 注意，lockObject对象必须是在多个线程之间共享的，即多线程的同步靠的是检查同一个对象的锁状态。 例程 同步方法 同步方法的语法是用关键字synchronized来修饰方法头。 例程 同步方法也是靠检查同一个对象的锁状态，只不过这个对象在代码中没有明确体现，实际上是this对象。知道了这一点，就可以做到在代码块和方法之间同步 。 例程 同步代码块与同步方法相比，建议优先使用同步代码块，因为同步方法的开销大、效率低。 生产者和消费者可以分别用两个不同的线程来模拟，它们之间的通信就是等待与通知，java.lang.Object类提供了如下方法用于通信： （1）wait()。执行该方法的线程退出CPU，打开共享对象的锁，处于等待状态（即阻塞状态），等待其他线程的通知唤醒。 （2）notify()。该方法通知并唤醒处于等待状态的所有线程中的一个，具体哪个不确定。 （3）notifyAll()。该方法通知并唤醒处于等待状态的所有线程，这些被唤醒的线程根据优先级被调度。 显然notify()不如notifyAll()好，因此建议使用后者而不是前者。 由于线程的通信方法涉及了共享对象的锁，所以必须在线程的同步中进行通信。 基于这些知识，我们就可以写出上面介绍的生产－消费信息例子的程序： 例程 运行上面的程序，输出结果表明：生产者与消费者一唱一和，非常协调。 线程间的通信 生产者－消费者（Producer-Consumer）模型 生产者和消费者通过协作共同完成一件任务，生产者生产信息，消费者消费该信息，过程为：生产者生产一条信息，然后保存在某个地方，然后通知消费者来取信息，接下来生产者处于等待；消费者获取信息后，通知生产者不要再等待了，可以继续生产信息，接下来消费者处于等待状态。这样一直重复下去。 小结 多线程的同步 同步代码块 同步方法 线程间的通信 wait/notifyAll 本章小结 本章讲解了多线程编程的基本知识和方法： 基本概念 创建线程 线程的生命周期 前台、后台线程 线程的分支、合并 线程间的同步 线程间的通信 Java语言内置了多线程机制，较许多其他编程语言有着先天的优势。随着多核CPU时代的到来，并行计算必然会成为主流，多线程编程充满了诱惑，也充满了挑战，Java走在了前面，但必然会不断革新，这方面的代表就是IBM开发的以Java为基础的X10（）。 作业 习题 6： 7、8 LOGO 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网