1.9 多線程

在計算機編程中腥例,一個基本的概念就是同時對多個任務(wù)加以控制干跛。許多程序設(shè)計問題都要求程序能夠停下手頭的工作子姜,改為處理其他一些問題,再返回主進程楼入「绮叮可以通過多種途徑達到這個目的。最開始的時候嘉熊,那些擁有機器低級知識的程序員編寫一些“中斷服務(wù)例程”遥赚,主進程的暫停是通過硬件級的中斷實現(xiàn)的。盡管這是一種有用的方法阐肤,但編出的程序很難移植凫佛,由此造成了另一類的代價高昂問題。

有些時候孕惜,中斷對那些實時性很強的任務(wù)來說是很有必要的愧薛。但還存在其他許多問題,它們只要求將問題劃分進入獨立運行的程序片斷中衫画,使整個程序能更迅速地響應(yīng)用戶的請求毫炉。在一個程序中,這些獨立運行的片斷叫作“線程”(Thread)削罩,利用它編程的概念就叫作“多線程處理”碘箍。多線程處理一個常見的例子就是用戶界面。利用線程鲸郊,用戶可按下一個按鈕丰榴,然后程序會立即作出響應(yīng),而不是讓用戶等待程序完成了當前任務(wù)以后才開始響應(yīng)秆撮。

最開始四濒,線程只是用于分配單個處理器的處理時間的一種工具。但假如操作系統(tǒng)本身支持多個處理器,那么每個線程都可分配給一個不同的處理器盗蟆,真正進入“并行運算”狀態(tài)戈二。從程序設(shè)計語言的角度看,多線程操作最有價值的特性之一就是程序員不必關(guān)心到底使用了多少個處理器喳资。程序在邏輯意義上被分割為數(shù)個線程觉吭;假如機器本身安裝了多個處理器,那么程序會運行得更快仆邓,毋需作出任何特殊的調(diào)校鲜滩。

根據(jù)前面的論述,大家可能感覺線程處理非常簡單节值。但必須注意一個問題:共享資源徙硅!如果有多個線程同時運行,而且它們試圖訪問相同的資源搞疗,就會遇到一個問題嗓蘑。舉個例子來說,兩個進程不能將信息同時發(fā)送給一臺打印機匿乃。為解決這個問題桩皿,對那些可共享的資源來說(比如打印機),它們在使用期間必須進入鎖定狀態(tài)幢炸。所以一個線程可將資源鎖定业簿,在完成了它的任務(wù)后,再解開(釋放)這個鎖阳懂,使其他線程可以接著使用同樣的資源梅尤。

Java的多線程機制已內(nèi)建到語言中,這使一個可能較復(fù)雜的問題變得簡單起來岩调。對多線程處理的支持是在對象這一級支持的巷燥,所以一個執(zhí)行線程可表達為一個對象。Java也提供了有限的資源鎖定方案号枕。它能鎖定任何對象占用的內(nèi)存(內(nèi)存實際是多種共享資源的一種)缰揪,所以同一時間只能有一個線程使用特定的內(nèi)存空間。為達到這個目的葱淳,需要使用synchronized關(guān)鍵字钝腺。其他類型的資源必須由程序員明確鎖定,這通常要求程序員創(chuàng)建一個對象赞厕,用它代表一把鎖艳狐,所有線程在訪問那個資源時都必須檢查這把鎖。

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