자바 멀티 스레드 프로그래밍

자바 멀티 스레드 프로그래밍은 기본 지원을 제공한다. 다중 스레드 프로그램은 2 개 이상의 부분이 동시에 실행할 수 있습니다 포함되어 있습니다. 프로그램의 각 부분은 스레드라고하며, 각 스레드는 실행 별도의 경로를 정의합니다.

멀티 스레딩 멀티 태스킹, 멀티 스레딩의 특별한 형태이지만, 적은 자원의 오버 헤드를 사용한다.

운영 체제를 포함하는 프로세스에 하나 이상의 스레드를 포함 메모리 공간을 할당한다 : 프로세스 - 다른 용어는 본원에서 정의되고, 스레드는 관련. 별도의 스레드는 프로세스의 일부 여야, 존재할 수 없습니다. 프로세스는 스레드의 최종 실행 완료 될 때까지 모든 비 대기의 끝까지 실행하고있다.

멀티 스레딩은 전체 CPU 사용 목적에 도달하는 효율적인 프로그램을 작성하는 프로그래머를 만날 수 있습니다.

스레드의 생명주기

수명주기의 모든 단계를 통해 스레드. 다음 그림은 스레드의 전체 라이프 사이클을 보여줍니다.

• 새로운 상태 :

  스레드 객체를 생성하는 새로운 키워드와 스레드 클래스 또는 서브 클래스를 사용한 후 스레드 객체는 새로운 상태에 있습니다. 이 프로그램 시작 ()이 thread 때까지이 상태를 유지합니다.

• 준비 상태 :

  때 스레드 객체가 start () 메서드, 준비 상태로 스레드를 호출합니다. 준비 큐에 준비 스레드는 JVM 스레드 스케줄러 예약을 기다리는.

• 작동 상태 :

  스레드가 CPU 자원의 준비 상태를 얻을 경우, 당신은이 시간에 실행 (), 쓰레드가 실행됩니다 수행 할 수 있습니다. 가장 복잡한 실행 스레드가 차단 상태, 준비 상태, 죽음의 상태가 될 수 있습니다.

• 차단 된 상태 :

  스레드가 슬립 (슬립) 후에 실행되는 경우, 일시 정지 (중단)하고 다른 방법은 점유 된 자원의 손실은, 스레드의 실행 차단 상태로된다. 수면 시간은 다시 입력 준비 상태에 장비 나 자원을 얻기 위해 온 후.

• 죽음의 상태 :

  태스크 또는 다른 종결 조건의 상태를 실행하는 스레드가 발생하는 경우, 스레드는 종료 상태로 전환된다.

스레드의 우선 순위

각 자바 쓰레드는 운영 체제 스레드 스케줄링 순서를 결정하는 데 도움이되는 우선 순위를 갖는다.

10 (Thread.MAX_PRIORITY) - Java 스레드의 우선 순위는 1 (Thread.MIN_PRIORITY) 범위의 정수이다.

기본적으로 각 스레드는 우선 순위 NORM_PRIORITY (5)가 할당된다.

더 높은 우선 순위 스레드는 프로그램보다 중요하며, 낮은 우선 순위의 스레드 전에 프로세서 자원을 할당한다. 그러나, 순서는 실행 스레드 우선 순위 스레드를 보장하고, 인터넷에 크게 의존하지 않는다.

스레드를 생성

자바는 스레드를 생성하는 두 가지 방법을 제공합니다 :

• 인터페이스를 구현하여 Runable;
• 상속 스레드 클래스 자체를 통해.

의 Runnable 인터페이스를 구현하여 스레드를 만들려면

스레드를 생성하는 가장 쉬운 방법은 Runnable 인터페이스를 구현하는 클래스를 만드는 것입니다.

Runnable를 달성하기 위해, 클래스는 메소드 호출의 실행 ()는 다음 내용을 수행 할 필요는 없다 :

public void run()

이 메소드를 오버라이드 (override) 할 수 있습니다, 실행 () 단지 주 스레드로, 다른 방법, 다른 클래스의 사용을 호출하고 변수를 선언 할 수 있습니다를 이해하는 것이 중요합니다.

클래스 만들기의 Runnable 인터페이스를 구현 한 후에는 클래스의 객체를 스레드를 인스턴스화 할 수 있습니다.

스레드, 여러 생성자를 정의 우리가 자주 사용하는이 다음과 같다 :

Thread(Runnable threadOb,String threadName);

여기서, threadOb은 실행 가능한 인터페이스를 구현하고, threadName 스레드의 새 이름을 지정하는 클래스의 인스턴스입니다.

새로운 스레드가 생성 된 후, 당신은 실행의 시작 () 메서드를 호출합니다.

void start();

예

다음은 스레드를 만들고 실행을 시작하는 그것의 인스턴스입니다 :

// 创建一个新的线程
class NewThread implements Runnable {
   Thread t;
   NewThread() {
      // 创建第二个新线程
      t = new Thread(this, "Demo Thread");
      System.out.println("Child thread: " + t);
      t.start(); // 开始线程
   }
  
   // 第二个线程入口
   public void run() {
      try {
         for(int i = 5; i > 0; i--) {
            System.out.println("Child Thread: " + i);
            // 暂停线程
            Thread.sleep(50);
         }
     } catch (InterruptedException e) {
         System.out.println("Child interrupted.");
     }
     System.out.println("Exiting child thread.");
   }
}
 
public class ThreadDemo {
   public static void main(String args[]) {
      new NewThread(); // 创建一个新线程
      try {
         for(int i = 5; i > 0; i--) {
           System.out.println("Main Thread: " + i);
           Thread.sleep(100);
         }
      } catch (InterruptedException e) {
         System.out.println("Main thread interrupted.");
      }
      System.out.println("Main thread exiting.");
   }
}

다음과 같이 위의 프로그램이 실행 컴파일

Child thread: Thread[Demo Thread,5,main]
Main Thread: 5
Child Thread: 5
Child Thread: 4
Main Thread: 4
Child Thread: 3
Child Thread: 2
Main Thread: 3
Child Thread: 1
Exiting child thread.
Main Thread: 2
Main Thread: 1
Main thread exiting.

상속 스레드를 통해 스레드를 만들려면

스레드를 생성하는 두 번째 방법은 Thread 클래스를 상속하는 새로운 클래스를 만든 다음 클래스의 인스턴스를 생성하는 것입니다.

상속 클래스는 새로운 스레드의 엔트리 포인트가되는 run () 메소드를 재정의해야합니다. 또한 start () 메서드가 실행 호출해야합니다.

예

// 通过继承 Thread 创建线程
class NewThread extends Thread {
   NewThread() {
      // 创建第二个新线程
      super("Demo Thread");
      System.out.println("Child thread: " + this);
      start(); // 开始线程
   }
 
   // 第二个线程入口
   public void run() {
      try {
         for(int i = 5; i > 0; i--) {
            System.out.println("Child Thread: " + i);
                            // 让线程休眠一会
            Thread.sleep(50);
         }
      } catch (InterruptedException e) {
         System.out.println("Child interrupted.");
      }
      System.out.println("Exiting child thread.");
   }
}
 
public class ExtendThread {
   public static void main(String args[]) {
      new NewThread(); // 创建一个新线程
      try {
         for(int i = 5; i > 0; i--) {
            System.out.println("Main Thread: " + i);
            Thread.sleep(100);
         }
      } catch (InterruptedException e) {
         System.out.println("Main thread interrupted.");
      }
      System.out.println("Main thread exiting.");
   }
}

다음과 같이 위의 프로그램이 실행 컴파일

Child thread: Thread[Demo Thread,5,main]
Main Thread: 5
Child Thread: 5
Child Thread: 4
Main Thread: 4
Child Thread: 3
Child Thread: 2
Main Thread: 3
Child Thread: 1
Exiting child thread.
Main Thread: 2
Main Thread: 1
Main thread exiting.

스레드 방법

다음 표는 몇 가지 중요한 방법 Thread 클래스를 나열합니다 :

이 thread가 활성화 된 경우. 위의 방법은 Thread 객체라고합니다. 다음 방법은 Thread 클래스의 정적 방법이다.

예

다음 프로그램은 Thread 클래스 ThreadClassDemo 몇 가지 방법을 보여줍니다

// 文件名 : DisplayMessage.java
// 通过实现 Runnable 接口创建线程
public class DisplayMessage implements Runnable
{
   private String message;
   public DisplayMessage(String message)
   {
      this.message = message;
   }
   public void run()
   {
      while(true)
      {
         System.out.println(message);
      }
   }
}

// 文件名 : GuessANumber.java
// 通过继承 Thread 类创建线程

public class GuessANumber extends Thread
{
   private int number;
   public GuessANumber(int number)
   {
      this.number = number;
   }
   public void run()
   {
      int counter = 0;
      int guess = 0;
      do
      {
          guess = (int) (Math.random() * 100 + 1);
          System.out.println(this.getName()
                       + " guesses " + guess);
          counter++;
      }while(guess != number);
      System.out.println("** Correct! " + this.getName()
                       + " in " + counter + " guesses.**");
   }
}

// 文件名 : ThreadClassDemo.java
public class ThreadClassDemo
{
   public static void main(String [] args)
   {
      Runnable hello = new DisplayMessage("Hello");
      Thread thread1 = new Thread(hello);
      thread1.setDaemon(true);
      thread1.setName("hello");
      System.out.println("Starting hello thread...");
      thread1.start();
     
      Runnable bye = new DisplayMessage("Goodbye");
      Thread thread2 = new Thread(bye);
      thread2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
      thread2.setDaemon(true);
      System.out.println("Starting goodbye thread...");
      thread2.start();
 
      System.out.println("Starting thread3...");
      Thread thread3 = new GuessANumber(27);
      thread3.start();
      try
      {
         thread3.join();
      }catch(InterruptedException e)
      {
         System.out.println("Thread interrupted.");
      }
      System.out.println("Starting thread4...");
      Thread thread4 = new GuessANumber(75);
     
           thread4.start();
      System.out.println("main() is ending...");
   }
}

결과는 다음과 같이 각각의 실행의 결과가 동일하지이다.

Starting hello thread...
Starting goodbye thread...
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Hello
Thread-2 guesses 27
Hello
** Correct! Thread-2 in 102 guesses.**
Hello
Starting thread4...
Hello
Hello
..........remaining result produced.

몇 가지 주요 개념을 스레드 :

프로그램을 다중 스레드 때 다음과 같은 개념을 이해할 필요가있다 :

• 스레드 동기화
• 스레드 사이의 통신
• 스레드 교착 상태
• 스레드 제어 : 일시 중지 및 재개

다중 스레드를 사용하여

멀티 스레드 프로그램의 효과적인 사용의 핵심은 동시 실행이 아니라 직렬 실행보다 이해입니다. 예를 들면 :이 프로그램은 두 개의 서브 시스템이 동시에 실행하면 멀티 스레드 프로그램을 활용하기 위해 필요한이 시간이 필요가 있습니다.

여러 스레드의 사용을 통해, 당신은 매우 효율적인 프로그램을 작성할 수 있습니다. 그러나 너무 많은 스레드를 생성하는 경우, 프로그램 실행의 효율성이 실제로 감소보다는 개선된다는 점에 유의하시기 바랍니다.

컨텍스트 스위치 오버 헤드가 너무 많은 스레드를 생성하는 경우, 프로그램의 실행 시간을 컨텍스트 스위칭에 소요 된 CPU 시간이 더 될 것입니다, 또한 매우 중요하다, 기억하십시오!