一、理解多線程

　　多線程是這樣一種機(jī)制，它允許在程序中并發(fā)執(zhí)行多個(gè)指令流，每個(gè)指令流都稱為一個(gè)線程，彼此間互相獨(dú)立。

　　線程又稱為輕量級(jí)進(jìn)程，它和進(jìn)程一樣擁有獨(dú)立的執(zhí)行控制，由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)度，區(qū)別在于線程沒有獨(dú)立的存儲(chǔ)空間，而是和所屬進(jìn)程中的其它線程共享一個(gè)存儲(chǔ)空間，這使得線程間的通信遠(yuǎn)較進(jìn)程簡(jiǎn)單。

　　多個(gè)線程的執(zhí)行是并發(fā)的，也就是在邏輯上“同時(shí)”，而不管是否是物理上的“同時(shí)”。如果系統(tǒng)只有一個(gè)CPU，那么真正的“同時(shí)”是不可能的，但是由于CPU的速度非�？�，用戶感覺不到其中的區(qū)別，因此我們也不用關(guān)心它，只需要設(shè)想各個(gè)線程是同時(shí)執(zhí)行即可。

　　多線程和傳統(tǒng)的單線程在程序設(shè)計(jì)上最大的區(qū)別在于，由于各個(gè)線程的控制流彼此獨(dú)立，使得各個(gè)線程之間的代碼是亂序執(zhí)行的，由此帶來(lái)的線程調(diào)度，同步等問(wèn)題，將在以后探討。

　　二、在Java中實(shí)現(xiàn)多線程

　　我們不妨設(shè)想，為了創(chuàng)建一個(gè)新的線程，我們需要做些什么？很顯然，我們必須指明這個(gè)線程所要執(zhí)行的代碼，而這就是在Java中實(shí)現(xiàn)多線程我們所需要做的一切！

　　真是神奇！Java是如何做到這一點(diǎn)的？通過(guò)類！作為一個(gè)完全面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，Java提供了類java.lang.Thread來(lái)方便多線程編程，這個(gè)類提供了大量的方法來(lái)方便我們控制自己的各個(gè)線程，我們以后的討論都將圍繞這個(gè)類進(jìn)行。

　　那么如何提供給 Java 我們要線程執(zhí)行的代碼呢？讓我們來(lái)看一看 Thread 類。Thread 類最重要的方法是run()，它為Thread類的方法start()所調(diào)用，提供我們的線程所要執(zhí)行的代碼。為了指定我們自己的代碼，只需要覆蓋它！

　　方法一：繼承 Thread 類，覆蓋方法 run()，我們?cè)趧?chuàng)建的 Thread 類的子類中重寫 run() ,加入線程所要執(zhí)行的代碼即可。下面是一個(gè)例子：

　　public class MyThread extends Thread
　　{
　　int count= 1, number;
　　public MyThread(int num)
　　{
　　number = num;
　　System.out.println
　　("創(chuàng)建線程 " + number);
　　}
　　public void run() {
　　while(true) {
　　System.out.println
　　("線程 " + number + ":計(jì)數(shù) " + count);
　　if(++count== 6) return;
　　}
　　}
　　public static void main(String args[])
　　{
　　for(int i = 0;
　　i 〈 5; i++) new MyThread(i+1).start();
　　}
　　}
　　
　　這種方法簡(jiǎn)單明了，符合大家的習(xí)慣，但是，它也有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，那就是如果我們的類已經(jīng)從一個(gè)類繼承（如小程序必須繼承自 Applet 類），則無(wú)法再繼承 Thread 類，這時(shí)如果我們又不想建立一個(gè)新的類，應(yīng)該怎么辦呢？

　　我們不妨來(lái)探索一種新的方法：我們不創(chuàng)建Thread類的子類，而是直接使用它，那么我們只能將我們的方法作為參數(shù)傳遞給 Thread 類的實(shí)例，有點(diǎn)類似回調(diào)函數(shù)。但是 Java 沒有指針，我們只能傳遞一個(gè)包含這個(gè)方法的類的實(shí)例。

　　那么如何限制這個(gè)類必須包含這一方法呢？當(dāng)然是使用接口！（雖然抽象類也可滿足，但是需要繼承，而我們之所以要采用這種新方法，不就是為了避免繼承帶來(lái)的限制嗎？）

　　Java 提供了接口 java.lang.Runnable 來(lái)支持這種方法。

　　方法二：實(shí)現(xiàn) Runnable 接口

　　Runnable接口只有一個(gè)方法run()，我們聲明自己的類實(shí)現(xiàn)Runnable接口并提供這一方法，將我們的線程代碼寫入其中，就完成了這一部分的任務(wù)。但是Runnable接口并沒有任何對(duì)線程的支持，我們還必須創(chuàng)建Thread類的實(shí)例，這一點(diǎn)通過(guò)Thread類的構(gòu)造函數(shù)public Thread(Runnable target);來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面是一個(gè)例子：

　　public class MyThread implements Runnable
　　{
　　int count= 1, number;
　　public MyThread(int num)
　　{
　　number = num;
　　System.out.println("創(chuàng)建線程 " + number);
　　}
　　public void run()
　　{
　　while(true)
　　{
　　System.out.println
　　("線程 " + number + ":計(jì)數(shù) " + count);
　　if(++count== 6) return;
　　}
　　}
　　public static void main(String args[])
　　{
　　for(int i = 0; i 〈 5;
　　i++) new Thread(new MyThread(i+1)).start();
　　}
　　}
　　
　　嚴(yán)格地說(shuō)，創(chuàng)建Thread子類的實(shí)例也是可行的，但是必須注意的是，該子類必須沒有覆蓋 Thread 類的 run 方法，否則該線程執(zhí)行的將是子類的 run 方法，而不是我們用以實(shí)現(xiàn)Runnable 接口的類的 run 方法，對(duì)此大家不妨試驗(yàn)一下。

　　使用 Runnable 接口來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程使得我們能夠在一個(gè)類中包容所有的代碼，有利于封裝，它的缺點(diǎn)在于，我們只能使用一套代碼，若想創(chuàng)建多個(gè)線程并使各個(gè)線程執(zhí)行不同的代碼，則仍必須額外創(chuàng)建類，如果這樣的話，在大多數(shù)情況下也許還不如直接用多個(gè)類分別繼承 Thread 來(lái)得緊湊。

　　綜上所述，兩種方法各有千秋，大家可以靈活運(yùn)用。

　　下面讓我們一起來(lái)研究一下多線程使用中的一些問(wèn)題。

　　三、線程的四種狀態(tài)

　　1. 新狀態(tài)：線程已被創(chuàng)建但尚未執(zhí)行（start() 尚未被調(diào)用）。

　　2. 可執(zhí)行狀態(tài)：線程可以執(zhí)行，雖然不一定正在執(zhí)行。CPU 時(shí)間隨時(shí)可能被分配給該線程，從而使得它執(zhí)行。

　　3. 死亡狀態(tài)：正常情況下 run() 返回使得線程死亡。調(diào)用 stop()或 destroy() 亦有同樣效果，但是不被推薦，前者會(huì)產(chǎn)生異常，后者是強(qiáng)制終止，不會(huì)釋放鎖。

　　4. 阻塞狀態(tài)：線程不會(huì)被分配 CPU 時(shí)間，無(wú)法執(zhí)行。

　　四、線程的優(yōu)先級(jí)

　　線程的優(yōu)先級(jí)代表該線程的重要程度，當(dāng)有多個(gè)線程同時(shí)處于可執(zhí)行狀態(tài)并等待獲得 CPU 時(shí)間時(shí)，線程調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)線程的優(yōu)先級(jí)來(lái)決定給誰(shuí)分配 CPU 時(shí)間，優(yōu)先級(jí)高的線程有更大的機(jī)會(huì)獲得 CPU 時(shí)間，優(yōu)先級(jí)低的線程也不是沒有機(jī)會(huì)，只是機(jī)會(huì)要小一些罷了。

　　你可以調(diào)用 Thread 類的方法 getPriority() 和 setPriority()來(lái)存取線程的優(yōu)先級(jí)，線程的優(yōu)先級(jí)界于1(MIN_PRIORITY)和10(MAX_PRIORITY)之間，缺省是5(NORM_PRIORITY)。

　　五、線程的同步

　　由于同一進(jìn)程的多個(gè)線程共享同一片存儲(chǔ)空間，在帶來(lái)方便的同時(shí)，也帶來(lái)了訪問(wèn)沖突這個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。Java語(yǔ)言提供了專門機(jī)制以解決這種沖突，有效避免了同一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象被多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)。

　　由于我們可以通過(guò) private 關(guān)鍵字來(lái)保證數(shù)據(jù)對(duì)象只能被方法訪問(wèn)，所以我們只需針對(duì)方法提出一套機(jī)制，這套機(jī)制就是 synchronized 關(guān)鍵字，它包括兩種用法：synchronized 方法和 synchronized 塊。

　　1. synchronized 方法：通過(guò)在方法聲明中加入 synchronized關(guān)鍵字來(lái)聲明 synchronized 方法。如：

　　public synchronized void accessVal(int newVal);
　　
　　synchronized 方法控制對(duì)類成員變量的訪問(wèn)：每個(gè)類實(shí)例對(duì)應(yīng)一把鎖，每個(gè) synchronized 方法都必須獲得調(diào)用該方法的類實(shí)例的鎖方能執(zhí)行，否則所屬線程阻塞，方法一旦執(zhí)行，就獨(dú)占該鎖，直到從該方法返回時(shí)才將鎖釋放，此后被阻塞的線程方能獲得該鎖，重新進(jìn)入可執(zhí)行狀態(tài)。