2017年计算机二级c语言真题,2017年计算机二级JAVA考点解析：多线程

　　7.1多线程的概念
　　多线程编程的含义是你可将程序任务分成几个并行的子任务。特别是在网络编程中，你会发现很多功能是可以并发执行的。比如网络传输速度较慢，用户输入速度较慢，你可以用两个独立的线程去完成这?copy;功能，而不影响正常的显示或其他功能。多线程是与单线程比较而言的，普通的WINDOWS采用单线程程序结构，其工作原理是：主程序有一个消息循环，不断从消息队列中读入消息来决定下一步所要干的事情，一般是一个子函数，只有等这个子函数执行完返回后，主程序才能接收另外的消息来执行。比如子函数功能是在读一个网络数据，或读一个文件，只有等读完这?copy;数据或文件才能接收下一个消息。在执行这个子函数过程中你什么也不能干。但往往读网络数据和等待用户输入有很多时间处于等待状态，多线程利用这个特点将任务分成多个并发任务后，就可以解决这个问题。

　　7.1.1Java线程的模型

　　Java的设计思想是建立在当前大多数操作系统都实现了线程调度。Java虚拟机的很多任务都依赖线程调度，而且所有的类库都是为多线程设计的。实时上，Java支持Macintosh和Ms-dos的平台?reg;所以迟迟未出来就是因为这两个平台都不支持多线程。Java利用多线程实现了整个执行环境是异步的。在Java程序里没有主消息循环。如果一个线程等待读取网络数据，它可以运行但不停止系统的其他线程执行。用于处理用户输入的线程大多时间是等待用户敲键盘或击鼠标。你还可以使动画的每一帧?reg;间停顿一秒而并不使系统暂停。一?copy;线程启动后，它可以被挂起，暂时不让它执行。挂起的线程可以重新恢复执行。任何时间线程都可以被停止，被停止的线程就不能再重新启动。Java语言里，线程表现为线程类，线程类封装了所有需要的线程操作控制。在你心里，必须很清晰地区分开线程对象和运行线程，你可以将线程对象看作是运行线程的控制面板。在线程对象里有很多函数来控制一个线程是否运行，睡眠，挂起或停止。线程类是控制线程行为的的手段。一?copy;一个Java程序启动后，就已经有一个线程在运行。你可通过调用Thread.currentThread函数来查看当前运行的是哪一个线程。

　　你得到一个线程的控制柄，你就可以作很有趣的事情，即使单线程也一样。下面这个例子让你知道怎样操纵当前线程。Filename:testthread

　　classtestthread{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Threadt

　　=Thread.currentThread();t.setName(\"ThisThreadisrunning\");

　　System.out.println(\"Therunningthread:\"+t);try{for(inti=0;i

　　{System.out.println(\"Sleeptime\"+i);Thread.sleep(1000);}

　　}catch(InterruptedExceptione){System.out.println(\"threadhaswrong\");}

　　}}

　　执行结果：javatestthreadTherunningthread:Thread[ThisThreadisrunning,5,main]Sleeptime0Sleeptime1Sleeptime2Sleeptime3Sleeptime4

　　7.1.2启动接口

　　一个线程并不激动人心，多个线程才有实际意义。我们怎样创建更多的线程呢？我们需要创建线程类的另一个实例。当我们构造了线程类的一个新的实例，我们必须告诉它在新的线程里应执行哪一段程序。你可以在任意实现了启动接口的对象上启动一个线程。启动接口是一个抽象接口，来表示本对象有一?copy;函数想异步执行。要实现启动接口，一个类只需要有一个叫run的函数。下面是创建一个新线程的例子：

　　Filename:twothread.java

　　classtwothreadimplementsRunnable{twothread(){Threadt1

　　=Thread.currentThread();t1.setName(\"Thefirstmainthread\");

　　System.out.println(\"Therunningthread:\"+t1);Threadt2=new

　　Thread(this,\"thesecondthread\");System.out.println(\"creatanother

　　thread\");t2.start();try{System.out.println(\"firstthreadwill

　　sleep\");Thread.sleep(3000);}catch(InterruptedExceptione)

　　{System.out.println(\"firstthreadhaswrong\");}

　　System.out.println(\"firstthreadexit\");}publicvoidrun(){try{for

　　(inti=0;i

　　Thread.sleep(1000);}

　　}catch(InterruptedExceptione){System.out.println(\"threadhas

　　wrong\");}

　　System.out.println(\"secondthreadexit\");}publicstaticvoid

　　main(Stringargs[]){newtwothread();}}

　　执行结果：javatwothread

　　Therunningthread:Thread[Thefirstmainthread,5,main]creatanother

　　threadfirstthreadwillsleepSleeptimeforthread2:0Sleeptimefor

　　thread2:1Sleeptimeforthread2:2firstthreadexitSleeptimefor

　　thread2:3Sleeptimeforthread2:4secondthreadexit

　　main线程用newThread(this,\"thesecondthread\")创建了一个Thread对象，通过传递第一个参数来标明新线程来调用this对象的run函数。然后我们调用start函数，它将使线程从run函数开始执行。

　　7.1.3同步

　　因为多线程给你提?copy;了程序的异步执行的功能，所以在必要时必须还提?copy;一种同步机制。例如，你想两个线程通讯并共享一个复杂的数据结构，你需要一种机制让他们相互牵制并正确执行。为这个目的，Java用一种叫监视器(monitor)的机制实现了进程间的异步执行。可以将监视器看作是一个很小的盒子，它只能容纳一个线程。一?copy;一个线程进入一个监视器，所有其他线程必须等到第一个线程退出监视器后才能进入。这?copy;监视器可以设计成保护共享的数据不被多个线程同时操作。大多数多线程系统将这?copy;监视器设计成对象，Java提?copy;了一种更清晰的解决方案。没有Monitor类；每个对象通过将他们的成员函数定义成synchronized来定义自己的显式监视器，一?copy;一个线程执行在一个synchronized函数里，其他任何线程都不能调用同一个对象的

　　synchronized函数。

　　7.1.4消息

　　你的程序被分成几个逻辑线程，你必须清晰的知道这?copy;线程?reg;间应怎样相互通讯。Java提了wait和notify等功能来使线程?reg;间相互交谈。一个线程可以进入某一个对象的synchronized函数进入等待状态，直到其他线程显式地将它唤醒。可以有多个线程进入同一个函数并等待同一个唤醒消息。

　　7.2Java线程例子

　　7.2.1显式定义线程

　　在我们的单线程应用程序里，我们并没有看见线程，因为Java能自动创建和控制你的线程。如果你使用了理解Java语言的浏览器，你就已经看到使用多线程的Java程序了。你也许注意到两个小程序可以同时运行，或在你移动滚动条时小程序继续执行。这并不是表明小程序是多线程的，但说明这个浏览器是多线程的。多线程应用程序(或applet)可以使用好几个执行上下文来完成它们的工

　　作。多线程利用了很多任务包含单独的可分离的子任务的特点。每一个线程完成一个子任务。但是，每一个线程完成子任务时还是顺序执行的。一个多线程程序允许各个线程尽快执行完它们。这种特点会有更好的实时输入反应。

　　7.2.2多线程例子

　　下面这个例子创建了三个单独的线程，它们分别打印自己的\"HelloWorld\":

　　//Defineoursimplethreads.Theywillpauseforashorttime//andthen

　　printouttheirnamesanddelaytimesclassTestThreadextendsThread

　　{privateStringwhoami;privateintdelay;

　　//Ourconstructortostorethename(whoami)//andtimetosleep(delay)

　　publicTestThread(Strings,intd){whoami=s;delay=d;}

　　//Run-thethreadmethodsimilartomain()//Whenrunisfinished,the

　　threaddies.//Runiscalledfromthestart()methodofThreadpublicvoid

　　run(){//Trytosleepforthespecifiedtimetry{sleep(delay);}

　　catch(InterruptedExceptione){}//Nowprintoutourname

　　System.out.println(\"HelloWorld!\"+whoami+\"\"+delay);}}/***Multimtest.

　　Asimplemultithreadthestprogram*/publicclassmultitest{public

　　staticvoidmain(Stringargs[]){TestThreadt1,t2,t3;//Createourtest

　　threadst1=newTestThread(\"Thread1\",(int)(Math.readom()*2000));t2=

　　newTestThread(\"Thread2\",(int)(Math.readom()*2000));t3=new

　　TestThread(\"Thread3\",(int)(Math.readom()*2000));

　　//Starteachofthethreadst1.start();t2.start();t3.start();}}

　　7.2.3启动一个线程

　　程序启动时总是调用main()函数，因此main()是我们创建和启动线程的地方：

　　t1=newTestThread(\"Thread1\",(int)(Math.readom()*2000));

　　这一行创建了一个新的线程。后面的两个参数传递了线程的名称和线程在打印信息?reg;前的延时时间。因为我们直接控制线程，我们必须直接启动它：t1.start();

　　7.2.4操作线程

　　如果创建线程正常，t1应包含一个有效的执行线程。我们在线程的run()函数里控制线程。一?copy;我们进入run()函数，我们便可执行里面的任何程序。run()好象main()一样。

　　run()执行完，这个线程也就结束了。在这个例子里，我们试着延迟一个随机的时间（通过参数传递?)sleep(delay);

　　sleep()函数只是简单地告诉线程休息多少个毫秒时间。

　　如果你想推迟一个线程的执行，你应使用sleep()函数。当线程睡眠是sleep()并不占用系统资源。其它线程可继续工作。一?copy;延迟时间完毕，它将打印\"HelloWorld\"和线程名称及延迟时间。

　　7.2.5暂停一个线程

　　我们经常需要挂起一个线程而不指定多少时间。例如，如果你创建了一个含有动画线程的小程序。也许你让用户暂停动画至到他们想恢复为止。你并不想将动画线程仍调，但想让它停止。象这种类似的线程你可用suspend()函数来控制：t1.suspend();这个函数并不永久地停止了线程，你还可用resume()函数重新激活线程：t1.resume();

　　7.2.6停止一个线程

　　线程的最后一个控制是停止函数stop()。我们用它来停止线程的执行：t1.stop();

　　注意：这并没有消灭这个线程，但它停止了线程的执行。并且这个线程不能用t1.start()重新启动。在我们的例子里，我们从来不用显式地停止一个线程。我们只简单地让它执行完而已。很多复杂的线程例子将需要我们控制每一个线程。在这种情况下会使用到stop()函数。如果需要，你可以测试你的线程是否被激活。一个线程已经启动而且没有停止被认为是激活的。t1.isAlive()如果t1是激活的，这个函数将返回true.

　　7.2.7动画例子

　　下面是一个包含动画线程的applet例子：

　　importjava.awt.*;importjava.awt.image.ImageProducer;import

　　java.applet.Applet;

　　publicclassatest3extendsAppletimplementsRunnable{Imageimages[];

　　MediaTrackertracker;intindex=0;Threadanimator;

　　intmaxWidth,maxHeight;//Ouroff-screencomponentsfordoublebuffering.

　　ImageoffScrImage;GraphicsoffScrGC;

　　//Canwepaintyes?booleanloaded=false;

　　//Initializetheapplet.Setoursizeandloadtheimagespublicvoidinit()

　　[//Setupourimagemonitortracker=newMediaTracker(this);

　　//SetthesizeandwidthofourappletmaxWidth=100;maxHeight=100;

　　images=newImage[10];//Setupthedouble-bufferandresizeourapplet

　　try{offScrImage=createImage(maxWidth,maxHeight);offScrGC=

　　offScrImage.getGraphics();offScrGC.setColor(Color.lightGray);

　　offScrGC.fillRect(0,0,maxWidth,maxHeight);

　　resize(maxWidth,maxHeight);}catch(Exceptione)

　　{e.printStackTrace();}

　　//loadtheanimationimagesintoanarrayfor(inti=0;i

　　imageFile=newString(\"images/Duke/T\"+String.valueOf(i+1)+\".gif\");

　　images[i]=getImage(getDocumentBase(),imageFile)://Registerthis

　　imagewiththetrackertracker.addImage(images[i],i);}try{//Use

　　trackertomakesurealltheimagesareloadedtracker.waitForAll();}

　　catch(InterruptedExceptione){}loaded=true;}

　　//Paintthecurrentframe.publicvoidpaint(Graphicsg){if(loaded)

　　{g.drawImage(offScrImage,0,0,this);}}

　　//Start,setupourfirstimagepublicvoidstart(){if(tracker.checkID

　　(index)){offScrGC.drawImage(images[index],0,0,this);}animator=new

　　Thread(this);animator.start();}

　　//Run,dotheanimationworkhere.//Grabanimage,pause,grabthenext...

　　publicvoidrun(){//GettheidofthecurrentthreadThreadme=

　　Thread.currentThread();

　　//Ifouranimatorthreadexist,andisthecurrentthread...while

　　((animatr!=null)&&(animator==me)){if(tracker.checkID(index))

　　{//Clearthebackgroundandgetthenextimage

　　offScrGC.fillRect(0,0,100,100);

　　offScrGCdrawImage(images[index],0,0,this);index++;//Loopbacktothe

　　beginningandkeepgoingif(index>=images.length){index=0;}}

　　//Delayheresoanimationlooksnormaltry{animator.sleep(200);}catch

　　(InterruptedExceptione){}//Drawthenextframerepaint();}}}

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