1、实验目的与要求
(1) 掌握线程概念；
(2) 掌握线程创建的两种技术；
(3) 理解和掌握线程的优先级属性及调度方法；
(4) 掌握线程同步的概念及实现技术；
一、理论知识
⚫ 线程的概念
（1）多线程是进程执行过程中产生的多条执行线索。
‐线程是比进程执行更小的单位。
‐线程不能独立存在，必须存在于进程中，同一进 程的各线程间共享进程空间的数据。
‐每个线程有它自身的产生、存在和消亡的过程， 是一个动态的概念。
‐多线程意味着一个程序的多行语句可以看上去几 乎在同一时间内同时运行。
（2）Java实现多线程有两种途径： ‐创建Thread类的子类
‐在程序中定义实现Runnable接口的类
（3）用Thread类的子类创建线程：首先需从Thread类派生出一个子类，在该子类中 重写run()方法，然后用创建该子类的对象，最后用start()方法启动线程。
（4）用Runnable()接口实现线程：首先设计一个实现Runnable接口的类； 然后在类中根据需要重写run方法； 再创建该类对象，以此对象为参数建立Thread 类的对象； 调用Thread类对象的start方法启动线程，将 CPU执行权转交到run方法。
（5）线程两种创建方法比较：
实现Runnable接口的优势： 符合OO设计的思想 •便于用extends继承其它类
采用继承Thread类方法的优点：代码简单
⚫ 中断线程
（1）当线程的run方法执行方法体中最后一条语句后， 或者出现了在run方法中没有捕获的异常时，线 程将终止，让出CPU使用权。
（2）调用interrupt()方法也可终止线程。 void interrupt() – 向一个线程发送一个中断请求，同时把这个线 程的“interrupted”状态置为true。
（3）Java提供了几个用于测试线程是否被中断的方法。 ⚫ static boolean interrupted() – 检测当前线程是否已被中断 ， 并重置状态 “interrupted”值为false。 ⚫ boolean isInterrupted() – 检测当前线程是否已被中断 ， 不改变状态 “interrupted”值 。
⚫ 线程状态
（1）利用各线程的状态变换，可以控制各个线程轮流 使用CPU，体现多线程的并行性特征。
（2）线程有如下7种状态： ➢ New (新建) ➢ Runnable (可运行) ➢ Running(运行) ➢ Blocked (被阻塞) ➢ Waiting (等待) ➢ Timed waiting (计时等待) ➢ Terminated (被终止)
（3）其他判断和影响线程状态的方法：
➢join()：等待指定线程的终止。
➢join(long millis)：经过指定时间等待终止指定 的线程。
➢isAlive()：测试当前线程是否在活动。
➢yield()：让当前线程由“运行状态”进入到“就 绪状态” ，从而让其它具有相同优先级的等待线程 获取执行权。
⚫ 多线程调度
（1）Java提供一个线程调度器来监控程序启动后进入 可运行状态的所有线程。线程调度器按照线程的 优先级决定应调度哪些线程来执行。
（2）Java 的线程调度采用优先级策略:
➢ 优先级高的先执行，优先级低的后执行；
➢ 多线程系统会自动为每个线程分配一个优先级，缺省 时，继承其父类的优先级；
➢ 任务紧急的线程，其优先级较高；
➢ 同优先级的线程按“先进先出”的队列原则；
（3）调用setPriority(int a)重置当前线程的优先级， a 取值可以是前述的三个静态量。
调用getPriority()获得当前线程优先级。
（4）下面几种情况下，当前运行线程会放弃CPU： – 线程调用了yield() 或sleep() 方法；
– 抢先式系统下，有高优先级的线程参与调度；
– 由于当前线程进行I/O访问、外存读写、等待用 户输入等操作导致线程阻塞；或者是为等候一 个条件变量，以及线程调用wait() 方法。
⚫ 线程同步
（1）多线程并发运行不确定性问题解决方案：引入线 程同步机制，使得另一线程要使用该方法，就只 能等待
（2）在Java中解决多线程同步问题的方法有两种：
解决方案一：锁对象与条件对象
用ReentrantLock保护代码块的基本结构如下： myLock.lock();
try { critical section }
finally{ myLock.unlock(); }
（3）解决方案二： synchronized关键字
synchronized关键字作用： ➢ 某个类内方法用synchronized 修饰后，该方 法被称为同步方法；
➢ 只要某个线程正在访问同步方法，其他线程欲要访问同步方法就被阻塞，直至线程从同步方法返回前唤醒被阻塞线程，其他线程方可能进入同步方法。
（4）在同步方法中使用wait()、notify 和notifyAll()方法
一个线程在使用的同步方法中时，可能根据问题 的需要，必须使用wait()方法使本线程等待，暂 时让出CPU的使用权，并允许其它线程使用这个 同步方法。
线程如果用完同步方法，应当执行notifyAll()方 法通知所有由于使用这个同步方法而处于等待的 线程结束等待。
二、实验内容和步骤
实验1：测试程序并进行代码注释。
测试程序1：
l 在elipse IDE中调试运行ThreadTest，结合程序运行结果理解程序；
l 掌握线程概念；
l 掌握用Thread的扩展类实现线程的方法；
l 利用Runnable接口改造程序，掌握用Runnable接口创建线程的方法。
class Lefthand extends Thread { public void run() { for(int i=0;i<=5;i++) { System.out.println("You are Students!"); try{ Thread.sleep(500); } catch(InterruptedException e) { System.out.println("Lefthand error.");} } } } class Righthand extends Thread { public void run() { for(int i=0;i<=5;i++) { System.out.println("I am a Teacher!"); try{Thread.sleep(300); } catch(InterruptedException e) { System.out.println("Righthand error.");} } } } public class ThreadTest { static Lefthand left; static Righthand right; public static void main(String[] args) { Runnable left=new Lefthand(); Runnable right=new Righthand(); Thread t=new Thread(left); Thread s=new Thread(right); left=new Lefthand(); right=new Righthand(); t.start(); s.start(); } }