浅谈Java多线程（一）

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Java支持多线程，可以通过继续Thread类或实现Runnable接口定义线程类，并在该类中重写run方法。
一个简单的Java线程类MyThread如下所示。

package com.wt.testThread;  
 
public class MyThread extends Thread{  
    public void run()  
    {  
        int i = 0;  
        while (true)  
        {  
            i++;  
            System.out.println("MyThread Processing --> "+i);  
            try {  
                Thread.sleep(500);  
            } catch (InterruptedException e) {}  
        }  
    }  
      
    public static void main(String args[])  
    {  
        MyThread thread = new MyThread();  
        thread.start();  
    }  
}

package com.wt.testThread;

public class MyThread extends Thread{

public void run()

{

int i = 0;

while (true)

{

i++;

System.out.println("MyThread Processing --> "+i);

try {

Thread.sleep(500);

} catch (InterruptedException e) {}

}

public static void main(String args[])

{

MyThread thread = new MyThread();

thread.start();

}

在MyThread的run方法中，每隔500ms（Thread.sleep(500);）输出一次信息。在主函数中，新建MyThread实例对象，并使用对象的start方法启动该线程实例。程序输出结果部分如下所示。

MyThread Processing –> 1
MyThread Processing –> 2
MyThread Processing –> 3

多线程的同步

假设现在有两件工具，三个工人，每个工人工作时需要同时使用这两件工具。使用Java多线程模拟上述情景，使用线程类WorkThread表示工人，使用ToolBox表示两件工具所在的工具箱，如下所示。

class ToolBox{  
    //t1Owner,t2Owner分别表示正在使用该工具的工人名  
    private String t1Owner;  
    private String t2Owner;  
      
    //useTool表示某位工人取得工具并使用  
    public void useTool(String workerName) throws InterruptedException  
    {  
        t1Owner = workerName;  
        Thread.sleep(100);  
        t2Owner = workerName;  
        Thread.sleep(100);        
        checkTool();  
    }  
      
    //useTool检查工具是否正在被同一个工人使用  
    public void checkTool()  
    {  
        if (!t1Owner.equals(t2Owner)){  
            System.out.println("*Wrong*： Tool1:"+t1Owner+"\t Tool2:"+t2Owner);  
        }  
        else{  
            System.out.println("*Right*: Tool1:"+t1Owner+"\t Tool2:"+t2Owner);  
        }  
    }  
}  
 
public class WorkerThread extends Thread{  
    private ToolBox toolBox;  
    private String workerName;  
      
    public WorkerThread(String workerName,ToolBox toolBox)  
    {  
        super();  
        this.workerName = workerName;  
        this.toolBox = toolBox;  
    }  
      
    public void run()  
    {  
        //工人每次休息1秒，然后使用工具工作  
        while(true)  
        {  
            try {  
                Thread.sleep(1000);  
                toolBox.useTool(workerName);  
            } catch (InterruptedException e) {}  
        }  
    }  
}

class ToolBox{

//t1Owner,t2Owner分别表示正在使用该工具的工人名

private String t1Owner;

private String t2Owner;

//useTool表示某位工人取得工具并使用

public void useTool(String workerName) throws InterruptedException

{

t1Owner = workerName;

Thread.sleep(100);

t2Owner = workerName;

Thread.sleep(100);

checkTool();

}

//useTool检查工具是否正在被同一个工人使用

public void checkTool()

{

if (!t1Owner.equals(t2Owner)){

System.out.println("*Wrong*： Tool1:"+t1Owner+"\t Tool2:"+t2Owner);

}

else{

System.out.println("*Right*: Tool1:"+t1Owner+"\t Tool2:"+t2Owner);

}

public class WorkerThread extends Thread{

private ToolBox toolBox;

private String workerName;

public WorkerThread(String workerName,ToolBox toolBox)

{

super();

this.workerName = workerName;

this.toolBox = toolBox;

}

public void run()

{

//工人每次休息1秒，然后使用工具工作

while(true)

{

try {

Thread.sleep(1000);

toolBox.useTool(workerName);

} catch (InterruptedException e) {}

}

主函数如下所示，其中ToolBox类实例toolBox表示工人共用的工具箱，通过WorkerThread类的构造函数构造三个工人线程类，并传入工人姓名和toolBox，启动线程。

public static void main(String args[])
{
    //工人共用的工具箱
    ToolBox toolBox = new ToolBox();
    //三个工人开始工作
    new WorkerThread("Tom",toolBox).start();
    new WorkerThread("Jack",toolBox).start();
    new WorkerThread("Bob",toolBox).start();
}

public static void main(String args[])

{

//工人共用的工具箱

ToolBox toolBox = new ToolBox();

//三个工人开始工作

new WorkerThread("Tom",toolBox).start();

new WorkerThread("Jack",toolBox).start();

new WorkerThread("Bob",toolBox).start();

}

执行结果部分如下所示。

*Right*: Tool1:Bob Tool2:Bob
*Right*: Tool1:Bob Tool2:Bob
*Wrong*: Tool1:Bob Tool2:Jack
*Wrong*: Tool1:Bob Tool2:Jack
*Wrong*: Tool1:Bob Tool2:Jack
*Right*: Tool1:Jack Tool2:Jack
*Right*: Tool1:Jack Tool2:Jack
*Right*: Tool1:Jack Tool2:Jack
*Wrong*: Tool1:Jack Tool2:Tom
*Wrong*: Tool1:Jack Tool2:Tom
*Wrong*: Tool1:Jack Tool2:Tom
*Right*: Tool1:Tom Tool2:Tom

可以看出，由于三个工人线程类共享使用工具箱中的工具，导致存在对于工具使用的竞争。由于ToolBox中useTool方法的代码（即工人使用工具）存在上述多线程之间的资源竞争，因此将其称为临界区（Critical Section）。临界区如下所示。

t1Owner = workerName;  
Thread.sleep(100);  
t2Owner = workerName;  
Thread.sleep(100);  
checkTool();

t1Owner = workerName;

Thread.sleep(100);

t2Owner = workerName;

Thread.sleep(100);

checkTool();

对于上述临界区中的代码，需要实现同步，即在一个线程中，要么都执行，要么都不执行。在Java中，可以使用关键字synchronized实现同步。synchronized的使用方法有两种：
1）对于需要同步的共享实例对象，将synchronized添加为方法的修饰符，如下所示。

public synchronized void useTool(String workerName) throws InterruptedException

1	public synchronized void useTool(String workerName) throws InterruptedException

2）将需要同步的临界区代码放入synchronized(this){}中，如下所示。

synchronized(this)  
{  
    t1Owner = workerName;  
    Thread.sleep(100);  
    t2Owner = workerName;  
    Thread.sleep(100);        
    checkTool();  
}

synchronized(this)

{

t1Owner = workerName;

Thread.sleep(100);

t2Owner = workerName;

Thread.sleep(100);

checkTool();

}

使用synchronized同步后，重新执行原主函数，得到正确执行结果。

*Right*: Tool1:Tom Tool2:Tom
*Right*: Tool1:Bob Tool2:Bob
*Right*: Tool1:Jack Tool2:Jack
*Right*: Tool1:Tom Tool2:Tom
*Right*: Tool1:Bob Tool2:Bob
*Right*: Tool1:Jack Tool2:Jack
*Right*: Tool1:Tom Tool2:Tom
*Right*: Tool1:Bob Tool2:Bob
*Right*: Tool1:Jack Tool2:Jack
*Right*: Tool1:Tom Tool2:Tom
*Right*: Tool1:Bob Tool2:Bob
*Right*: Tool1:Jack Tool2:Jack
*Right*: Tool1:Tom Tool2:Tom
*Right*: Tool1:Bob Tool2:Bob
*Right*: Tool1:Jack Tool2:Jack
*Right*: Tool1:Tom Tool2:Tom

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原文地址: http://magicwt.com/2012/07/18/%e6%b5%85%e8%b0%88java%e5%a4%9a%e7%ba%bf%e7%a8%8b%ef%bc%88%e4%b8%80%ef%bc%89/

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