《JAVA程序设计》_第十周学习总结

1、学习内容

12.1进程与进程

• 程序是一段静态的代码，进程是程序的一次动态执行过程，这个过程也是进程自己从产生、发展至消亡的过程。

• 线程不是进程，是比进程更小的执行单位。但与进程不一样的是，线程的中断和恢复能够更加节省系统的开销。

• 没有进程就没有线程。

12.2Java中的线程

一、Java的多线程机制

• Java语言的一大特性点就是内置对多线程的支持。

• 多线程是指一个应用程序中同时存在几个执行本，按几条不一样的执行线索共同工做的状况。

• 计算机在任何给定的时刻只能执行线程中的一个。Java虚拟机快速地把控制从一个线程切换到另外一个线程，这些线程被轮流执行，使得每一个线程都有机会使用CPU资源。

二、主线程（main线程）

• 主线程（main线程）负责执行main方法。

如- 果main方法中没有建立其余的线程，那么当main方法执行完最后一个语句，即main方法返回时，JVM就会结束Java应用程序。若是main方法中又建立了其余线程，那么JVM就要在主线程和其余线程之间轮流切换，保证，每一个线程都有机会使用CPU，main方法即便执行完最后的语句（主线程结束），JVM也不会结束Java应用程序，JVM一直要等到Java应用程序都结束以后，才结束Java应用程序。

三、线程的状态和生命周期

• Java语言使用Thread类及其子类的对象来表示线程。

• 新建的线程在一个完整的生命周期中一般要经历如下4个状态：

• 新建：一个Thread类或其子类的对象被声明并建立，已经有了相应的内存空间和其余资源。

• 运行：JVM将CPU使用权切换给该线程时，此线程就能够脱离建立它的主线程独立开始本身的生命周期了。
  若是线程是Thread的子类建立的，该类中的run()方法就马上执行，且程序必须在子类中重写父类的run()方法。
  在线程没有结束run()方法以前，不要让线程再调用start()方法，不然将发生IllegalThreadStateException异常。

• 中断：有四种缘由的中断
  • JVM将CPU资源从当前线程切换给其余线程，使本线程让出CPU的使用权处于中断状态。
  • 线程使用CPU资源期间，执行了sleep(int millsecond)方法，使当前线程进入休眠状态。
  • 执行了wait()方法，使得当前线程进入等待状态，必须由其余线程调用notify()方法通知它，使得它从新进到线程队列中排队等待CPU资源。
  • 执行某个操做进入阻塞状态，好比执行读/写操做引发阻塞。只有当引发阻塞的缘由消除时，线程才从新进到线程队列中排队等待CPU资源。
• 死亡：不具备继续运行的能力。实质是线程释放了实体，即释放分配给线程对象的内存。
  • 死亡缘由之一是执行完run()方法中的所有语句，结束了run()方法；
  • 死亡缘由之二是强制run()方法结束。

四、线程调度与优先级

• 每一个Java线程的优先级都在常数1和10之间，即Thread.MIN_PRIORITY 和Thread.MAX_PRIORITY之间。若是没有明确地设置线程的优先级别，，每一个线程的优先级都为常数5，即Thread.NORM_PRIORITY。

• 能够经过setPriority(int grade)方法调整优先级， getPriority 方法返回线程的优先级。

• 当线程使用CPU资源的时间到时后，即便线程没有完成本身的所有操做，JVM也会中断当前线程的执行，把CPU的使用权切换给下一个排队等待的线程，当前线程将等待CPU资源的下一次轮回，而后从中断处继续执行。

• JVM的线程调度器的任务是使高优先级的线程能始终运行，一旦时间片有空闲，则使具备同等优先级的线程以轮流的方式顺序使用时间片。

12.3Thread类与线程的建立

一、使用Thread的子类

• 在编写Thread类的子类时，须要重写父类的run()方法。

• 优势：能够在子类中增长新的成员变量，实现城具备某种属性，也能够在子类中新增长方法，使线程具备某种功能。

• Java不支持多继承，Thread类的子类不能再扩展其余的类。

二、使用Thread类。

• 用Thread类直接建立线程对象：Thread(Runnable target)，该构造方法中的参数是一个Runnable类型的接口。

• 在建立线程对象时必须向构造方法的参数传递一个实现Runnable接口类的实例，该实例对象称做所创线程的目标对象，当线程调用start()方法后，一旦轮到它来享用CPU资源，目标对象就会自动调用接口中的run()方法（接口回调）

• 对于使用同一目标对象的线程，目标对象的成员变量天然就是这些线程共享的数据单元，使用Runnable接口比使用Thread的子类更具备灵活性。

三、目标对象与线程的关系

• 目标对象和线程彻底解耦：目标对象常常须要经过得到线程的名字（由于没法得到线程对象的引用）以便肯定被JVM正在执行的线程是哪一个。

• 目标对象组合线程（弱耦合）：目标对象能够组合线程，目标对象类组合线程对象时，目标对象能够经过得到线程对象的引用。

四、关于run方法启动的次数

• 对于具备相同目标对象的线程，当其中一个线程享用CPU资源时，目标对象自动调用接口中的run方法，这时，run方法中的局部变量被分配内存空间，当轮到另外一个线程享用CPU资源时，目标对象会再次调用接口中的run方法，run()方法中的局部变量会再次分配内存空间。即run()方法已经启动运行了两次，分别运行在不一样的线程中

12.4线程的经常使用方法

• start() : 线程调用该方法将启动线程，使之重新建状态进入就绪队列排队，一旦轮到它来享用CPU资源时，就能够脱离建立它的线程独立开始本身的生命周期了。

• run(): Thread类的run()方法与Runnable接口中的run()方法的功能和做用相同，都用来定义线程对象被调度以后所执行的操做，都是系统自动调用而用户程序不得引用的方法。

• sleep(int millsecond): 优先级高的线程能够在它的run()方法中调用sleep方法来使本身放弃CPU资源，休眠一段时间。

• isAlive(): 线程处于“新建”状态时，线程调用isAlive()方法返回false。在线程的run()方法结束以前，即没有进入死亡状态以前，线程调用isAlive()方法返回true。

• currentThread():
  • 该方法是Thread类中的类方法，能够用类名调用，该方法返回当前正在使用CPU资源的线程。
• interrupt():
  • 一个占有CPU资源的线程可让休眠的线程调用interrupt()方法“吵醒”本身，即致使休眠的线程发生InterruptedException异常，从而结束休眠，从新排队等待CPU资源。

12.5线程同步

• 多个线程调用synchronized方法必须遵照同步机制。

• 在处理线程同步时，要作的第一件事就是要把修改数据的方法用关键字synchronized来修饰。

• 所谓线程同步就是若干个线程都须要使用一个synchronized修饰的方法。

• 线程同步机制：当一个线程A使用synchronized方法时，其余线程想使用这个synchronized方法时就必须等待，直到线程A使用完该synchronized方法。

12.6协调同步的线程

• wait()方法能够中断方法的执行，使本线程等待，暂时让出CPU的使用权，并容许其它线程使用这个同步方法。

• notifyAll()方法通知全部的因为使用这个同步方法而处于等待的线程结束等待。曾中断的线程就会从刚才的中断处继续执行这个同步方法，并遵循“先中断先继续”的原则。

• notify()方法只是通知处于等待中的线程的某一个结束等待。

• wait()、notify()、notifyAll()都是Object类中的final方法，被全部的类继承且不容许重写得方法。不能够在非同步方法中使用wait()、notify()、notifyAll()。

12.7线程联合

• 一个线程A在占有CPU资源期间,可让其它线程调用join()和本线程联合,如：B.join();
• 称A在运行期间联合了B。若是线程A在占有CPU资源期间一旦联合B线程，那么A线程将马上中断执行，一直等到它联合的线程B执行完毕，A线程再从新排队等待CPU资源，以便恢复执行。若是A准备联合的B线程已经结束，那么B.join()不会产生任何效果。

12.8GUI线程

• 当Java程序包含图形用户界面(GUI)时，Java虚拟机在运行应用程序会自动启动更多的线程

• 两个重要的线程
  • AWT-EventQuecue：负责处理GUI事件
  • AWT-Windows：负责将窗体或组件绘制到桌面

12.9计时器线程

• 使用Timer类的方法start()启动计时器，即启动线程。

• 使用Timer类的方法stop()中止计时器，即挂起线程。

• 使用restart()从新启动计时器，即恢复线程。

• 使用Timer(int a,Object b)建立一个计时器，计时器每隔a毫秒“震铃”一次，参数b是计时器的监视器。计时器发生的震铃事件是ActinEvent类型事件。当震铃事件发生时，监视器就会监视到这个事件，监视器就回调ActionListener接口中的actionPerformed(ActionEvent e)方法。

• 注：计时器的监视器必须是组件类（例如JFrame、JButton等）的子类的实例，不然计时器没法启动。

12.10守护线程

• 线程默认是非守护线程（即用户（user）线程）。

• 一个线程调用void setDaemon(boolean on)方法能够将本身设置成一个守护（Daemon）线程，例如：thread.setDaemon(true);

• 当程序中的全部用户线程都已结束运行时，即便守护线程的run方法中还有须要执行的语句，守护线程也马上结束运行。

• 用户线程与守护线程的区别在于虚拟机的离开。若是用户线程已经所有退出运行，只剩下守护线程存在，那么虚拟机也就退出了。

• 一个线程必须在运行前设置本身是不是守护线程。

2、学习中的问题及解决方法

问题：在运行Example12_4时，出现了剩下的水变多的状况

解决：与同窗讨论后得出结论，在程序执行“猫”时，水量减1，而后此时程序切换到“狗”，水量又减2，而后输出“狗”中的剩水量7，而后又切换到“猫”，此时“猫”中的水量并无更新，要等到下一个while循环才更新，而后输出剩水量9。后面的过程以此类推。

3、代码托管

• 代码托管