使用 Java 編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)線(xiàn)程

　　Java編程語(yǔ)言使多線(xiàn)程如此簡(jiǎn)單有效，以致于某些程序員說(shuō)它實(shí)際上是自然的。盡管在 Java 中使用線(xiàn)程比在其他語(yǔ)言中要容易得多，仍然有恍└拍钚枰�掌五帲要加H〉囊患�重要的蕬]槭?main() 函數(shù)也是一個(gè)線(xiàn)程，并可用來(lái)做有用的工作。程序員只有在需要多個(gè)線(xiàn)程時(shí)才需要?jiǎng)?chuàng)建新的線(xiàn)程。

　　Thread 類(lèi)

　　Thread 類(lèi)是一個(gè)具體的類(lèi)，即不是抽象類(lèi)，該類(lèi)封裝了線(xiàn)程的行為。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)線(xiàn)程，程序員必須創(chuàng)建一個(gè)從 Thread 類(lèi)導(dǎo)出的新類(lèi)。程序員必須覆蓋 Thread 的 run() 函數(shù)來(lái)完成有用的工作。用戶(hù)并不直接調(diào)用此函數(shù)；而是必須調(diào)用 Thread 的 start() 函數(shù)，該函數(shù)再調(diào)用 run()。下面的代碼說(shuō)明了它的用法：

　　創(chuàng)建兩個(gè)新線(xiàn)程

　　import java.util.*;

　　class TimePrinter extends Thread {
　　int pauseTime;
　　String name;
　　public TimePrinter(int x, String n) {
　　pauseTime = x;
　　name = n;
　　}

　　public void run() {
　　while(true) {
　　　try {
　　　　System.out.println(name + ":" + new Date(System.currentTimeMillis()));
　　　　Thread.sleep(pauseTime);
　　　} catch(Exception e) {
　　　　System.out.println(e);
　　　}
　　}
　　}

　　static public void main(String args[]) {
　　TimePrinter tp1 = new TimePrinter(1000, "Fast Guy");
　　tp1.start();
　　TimePrinter tp2 = new TimePrinter(3000, "Slow Guy");
　　tp2.start();

　　}
　　}

　　在本例中，我們可以看到一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，它按兩個(gè)不同的時(shí)間間隔（1 秒和 3 秒）在屏幕上顯示當(dāng)前時(shí)間。這是通過(guò)創(chuàng)建兩個(gè)新線(xiàn)程來(lái)完成的，包括 main() 共三個(gè)線(xiàn)程。但是，因?yàn)橛袝r(shí)要作為線(xiàn)程運(yùn)行的類(lèi)可能已經(jīng)是某個(gè)類(lèi)層次的一部分，所以就不能再按這種機(jī)制創(chuàng)建線(xiàn)程。雖然在同一個(gè)類(lèi)中可以實(shí)現(xiàn)任意數(shù)量的接口，但 Java 編程語(yǔ)言只允許一個(gè)類(lèi)有一個(gè)父類(lèi)。同時(shí)，某些程序員避免從 Thread 類(lèi)導(dǎo)出，因?yàn)樗鼜?qiáng)加了類(lèi)層次。對(duì)于這種情況，就要 runnable 接口。

　　Runnable 接口

　　此接口只有一個(gè)函數(shù)，run()，此函數(shù)必須由實(shí)現(xiàn)了此接口的類(lèi)實(shí)現(xiàn)。但是，就運(yùn)行這個(gè)類(lèi)而論，其語(yǔ)義與前一個(gè)示例稍有不同。我們可以用 runnable 接口改寫(xiě)前一個(gè)示例。（不同的部分用黑體表示。）

　　創(chuàng)建兩個(gè)新線(xiàn)程而不強(qiáng)加類(lèi)層次

　　import java.util.*;

　　class TimePrinter implements Runnable {
　　int pauseTime;
　　String name;
　　public TimePrinter(int x, String n) {
　　pauseTime = x;
　　name = n;
　　}

　　public void run() {
　　while(true) {
　　　try {
　　　　System.out.println(name + ":" + new Date(System.currentTimeMillis()));
　　　　Thread.sleep(pauseTime);
　　　} catch(Exception e) {
　　　　System.out.println(e);
　　　}
　　}
　　}

　　static public void main(String args[]) {
　　Thread t1 = new Thread(new TimePrinter(1000, "Fast Guy"));
　　t1.start();
　　Thread t2 = new Thread(new TimePrinter(3000, "Slow Guy"));
　　t2.start();
　　}
　　}


　　請(qǐng)注意，當(dāng)使用 runnable 接口時(shí)，您不能直接創(chuàng)建所需類(lèi)的對(duì)象并運(yùn)行它；必須從 Thread 類(lèi)的一個(gè)實(shí)例內(nèi)部運(yùn)行它。許多程序員更喜歡 runnable 接口，因?yàn)閺?Thread 類(lèi)繼承會(huì)強(qiáng)加類(lèi)層次。

　　synchronized 關(guān)鍵字

　　到目前為止，我們看到的示例都只是以非常簡(jiǎn)單的方式來(lái)利用線(xiàn)程。只有最小的數(shù)據(jù)流，而且不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè)對(duì)象的情況。但是，在大多數(shù)有用的程序中，線(xiàn)程之間通常有信息流。試考慮一個(gè)金融應(yīng)用程序，它有一個(gè) Account 對(duì)象，如下例中所示：

　　一個(gè)銀行中的多項(xiàng)活動(dòng)

　　public class Account {
　　String holderName;
　　float amount;
　　public Account(String name, float amt) {
　　holderName = name;
　　amount = amt;
　　}

　　public void deposit(float amt) {
　　amount += amt;
　　}

　　public void withdraw(float amt) {
　　amount -= amt;
　　}

　　public float checkBalance() {
　　return amount;
　　}
　　}

　　在此代碼樣例中潛伏著一個(gè)錯(cuò)誤。如果此類(lèi)用于單線(xiàn)程應(yīng)用程序，不會(huì)有任何問(wèn)題。但是，在多線(xiàn)程應(yīng)用程序的情況中，不同的線(xiàn)程就有可能同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè) Account 對(duì)象，比如說(shuō)一個(gè)聯(lián)合帳戶(hù)的所有者在不同的 ATM 上同時(shí)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。在這種情況下，存入和支出就可能以這樣的方式發(fā)生：一個(gè)事務(wù)被另一個(gè)事務(wù)覆蓋。這種情況將是災(zāi)難性的。但是，Java 編程語(yǔ)言提供了一種簡(jiǎn)單的機(jī)制來(lái)防止發(fā)生這種覆蓋。每個(gè)對(duì)象在運(yùn)行時(shí)都有一個(gè)關(guān)聯(lián)的鎖。這個(gè)鎖可通過(guò)為方法添加關(guān)鍵字 synchronized 來(lái)獲得。這樣，修訂過(guò)的 Account 對(duì)象（如下所示）將不會(huì)遭受像數(shù)據(jù)損壞這樣的錯(cuò)誤：

　　對(duì)一個(gè)銀行中的多項(xiàng)活動(dòng)進(jìn)行同步處理

　　public class Account {
　　String holderName;
　　float amount;
　　public Account(String name, float amt) {
　　holderName = name;
　　amount = amt;
　　}

　　public synchronized void deposit(float amt) {
　　amount += amt;
　　}

　　public synchronized void withdraw(float amt) {
　　amount -= amt;
　　}

　　public float checkBalance() {
　　return amount;
　　}
　　}

　　deposit() 和 withdraw() 函數(shù)都需要這個(gè)鎖來(lái)進(jìn)行操作，所以當(dāng)一個(gè)函數(shù)運(yùn)行時(shí)，另一個(gè)函數(shù)就被阻塞。請(qǐng)注意， checkBalance() 未作更改，它嚴(yán)格是一個(gè)讀函數(shù)。因?yàn)?checkBalance() 未作同步處理，所以任何其他方法都不會(huì)阻塞它，它也不會(huì)阻塞任何其他方法，不管那些方法是否進(jìn)行了同步處理。