Java多線程編程精要之基礎(chǔ)
發(fā)表時(shí)間:2024-05-17 來源:明輝站整理相關(guān)軟件相關(guān)文章人氣:
[摘要]在 Java 程序中使用多線程要比在 C 或 C++ 中容易得多,這是因?yàn)?Java 編程語言提供了語言級的支持。本文通過簡單的編程示例來說明 Java 程序中的多線程是多么直觀。讀完本文以后,用戶應(yīng)該能夠編寫簡單的多線程程序。 為什么會排隊(duì)等待? 下面的這個(gè)簡單的 Java 程序完成四項(xiàng)...
在 Java 程序中使用多線程要比在 C 或 C++ 中容易得多,這是因?yàn)?Java 編程語言提供了語言級的支持。本文通過簡單的編程示例來說明 Java 程序中的多線程是多么直觀。讀完本文以后,用戶應(yīng)該能夠編寫簡單的多線程程序。
為什么會排隊(duì)等待?
下面的這個(gè)簡單的 Java 程序完成四項(xiàng)不相關(guān)的任務(wù)。這樣的程序有單個(gè)控制線程,控制在這四個(gè)任務(wù)之間線性地移動。此外,因?yàn)樗璧馁Y源 — 打印機(jī)、磁盤、數(shù)據(jù)庫和顯示屏 -- 由于硬件和軟件的限制都有內(nèi)在的潛伏時(shí)間,所以每項(xiàng)任務(wù)都包含明顯的等待時(shí)間。因此,程序在訪問數(shù)據(jù)庫之前必須等待打印機(jī)完成打印文件的任務(wù),等等。如果您正在等待程序的完成,則這是對計(jì)算資源和您的時(shí)間的一種拙劣使用。改進(jìn)此程序的一種方法是使它成為多線程的。 四項(xiàng)不相關(guān)的任務(wù)
class myclass {
static public void main(String args[]) {
print_a_file();
manipulate_another_file();
access_database();
draw_picture_on_screen();
}
}
在本例中,每項(xiàng)任務(wù)在開始之前必須等待前一項(xiàng)任務(wù)完成,即使所涉及的任務(wù)毫不相關(guān)也是這樣。但是,在現(xiàn)實(shí)生活中,我們經(jīng)常使用多線程模型。我們在處理某些任務(wù)的同時(shí)也可以讓孩子、配偶和父母完成別的任務(wù)。例如,我在寫信的同時(shí)可能打發(fā)我的兒子去郵局買郵票。用軟件術(shù)語來說,這稱為多個(gè)控制(或執(zhí)行)線程。 可以用兩種不同的方法來獲得多個(gè)控制線程:
多個(gè)進(jìn)程
在大多數(shù)操作系統(tǒng)中都可以創(chuàng)建多個(gè)進(jìn)程。當(dāng)一個(gè)程序啟動時(shí),它可以為即將開始的每項(xiàng)任務(wù)創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程,并允許它們同時(shí)運(yùn)行。當(dāng)一個(gè)程序因等待網(wǎng)絡(luò)訪問或用戶輸入而被阻塞時(shí),另一個(gè)程序還可以運(yùn)行,這樣就增加了資源利用率。但是,按照這種方式創(chuàng)建每個(gè)進(jìn)程要付出一定的代價(jià):設(shè)置一個(gè)進(jìn)程要占用相當(dāng)一部分處理器時(shí)間和內(nèi)存資源。而且,大多數(shù)操作系統(tǒng)不允許進(jìn)程訪問其他進(jìn)程的內(nèi)存空間。因此,進(jìn)程間的通信很不方便,并且也不會將它自己提供給容易的編程模型。
線程
線程也稱為輕型進(jìn)程 (LWP)。因?yàn)榫程只能在單個(gè)進(jìn)程的作用域內(nèi)活動,所以創(chuàng)建線程比創(chuàng)建進(jìn)程要廉價(jià)得多。這樣,因?yàn)榫程允許協(xié)作和數(shù)據(jù)交換,并且在計(jì)算資源方面非常廉價(jià),所以線程比進(jìn)程更可取。線程需要操作系統(tǒng)的支持,因此不是所有的機(jī)器都提供線程。Java 編程語言,作為相當(dāng)新的一種語言,已將線程支持與語言本身合為一體,這樣就對線程提供了強(qiáng)健的支持。