20175208 《Java程序设计》第十周学习总结

20175208 第十周《Java程序设计》学习总结

第12章 Java多线程机制

• 主要内容

Java中的线程
Thread类与线程的创建
线程的常用方法
线程同步
协调同步的线程
线程联合
GUI线程
计时器线程

• 重点和难点
  重点：多线程的概念；如何创建多线程
  难点：理解多线程机制

进程与线程
操作系统与进程
程序是一段静态的代码，它是应用软件执行的蓝本。
进程是程序的一次动态执行过程，它对应了从代码加载、执行至执行完毕的一个完整过程，这个过程也是进程本身从产生、发展至消亡的过程。
现代操作系统可以同时管理一个计算机系统中的多个进程，即可以让计算机系统中的多个进程轮流使用CPU资源。
线程是比进程更小的执行单位，一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程，形成多条执行线索，每条线索，即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过程。
线程间可以共享进程中的某些内存单元(包括代码与数据)，线程的中断与恢复可以更加节省系统的开销。

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。
Java虚拟机快速地把控制从一个线程切换到另一个线程。这些线程将被轮流执行，使得每个线程都有机会使用CPU资源Java中的线程
主线程（main线程）
每个Java应用程序都有一个缺省的主线程。
当JVM（Java Virtual Machine 虚拟机）加载代码，发现main方法之后，就会启动一个线程，这个线程称为“主线程”（main线程），该线程负责执行main方法。
JVM一直要等到Java应用程序中的所有线程都结束之后，才结束Java应用程序 。
线程的状态与生命周期
建的线程在它的一个完整的生命周期中通常要经历如下的四种状态：
新建: 当一个Thread类或其子类的对象被声明并创建时，新生的线程对象处于新建状态。
运行 :线程必须调用start（）方法（从父类继承的方法）通知JVM，这样JVM就会知道又有一个新一个线程排队等候切换了。一旦轮到它来享用CPU资源时，此线程的就可以脱离创建它的主线程独立开始自己的生命周期了。
中断:有4种原因的中断：
JVM将CPU资源从当前线程切换给其他线程，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。
线程使用CPU资源期间，执行了wait()方法。
线程使用CPU资源期间，执行某个操作进入阻塞状态。
死亡 :处于死亡状态的线程不具有继续运行的能力。线程释放了实体。

处于就绪状态的线程首先进入就绪队列排队等候CPU资源，同一时刻在就绪队列中的线程可能有多个。Java虚拟机（JVM）中的线程调度器负责管理线程，调度器把线程的优先级分为10个级别，分别用Thread类中的类常量表示。
Java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，则使具有同等优先级的线程以轮流的方式顺序使用时间片。
使用Thread的子类
在Java语言中，用Thread类或子类创建线程对象。
在编写Thread类的子类时，需要重写父类的run()方法，其目的是规定线程的具体操作，否则线程就什么也不做，因为父类的run()方法中没有任何操作语句。

在处理多线程问题时，我们必须注意这样一个问题：当两个或多个线程同时访问同一个变量，并且一个线程需要修改这个变量。我们应对这样的问题作出处理。
在处理线程同步时，要做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需要使用一个synchronized修饰的方法。

一个线程A在占有CPU资源期间,可以让其它线程调用join()和本线程联合,如B.join();
称A在运行期间联合了B。如果线程A在占有CPU资源期间一旦联合B线程，那么A线程将立刻中断执行，一直等到它联合的线程B执行完毕，A线程再重新排队等待CPU资源，以便恢复执行。如果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。

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时会自动启动更多的线程，其中有两个重要的线程：AWT-EventQuecue和AWT-Windows。AWT-EventQuecue线程负责处理GUI事件，AWT-Windows线程负责将窗体或组件绘制到桌面。JVM要保证各个线程都有使用CPU资源的机会，比如，程序中发生GUI界面事件时，JVM就会将CPU资源切换给AWT-EventQuecue线程，AWT-EventQuecue线程就会来处理这个事件，比如，你单击了程序中的按钮，触发ActionEvent事件，AWT-EventQuecue线程就立刻排队等候执行处理事件的代码

线程是比进程更小的执行单位。一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程。
Java虚拟机（JVM）中的线程调度器负责管理线程，在采用时间片的系统中，每个线程都有机会获得CUP的使用权。
理解线程的创建的两种方法。
线程同步是指几个线程都需要调用同一个同步方法（用synchronized修饰的方法）。学会使用wait()方法和notifyAll()方法。

JDBC驱动类型一、JDBC-ODBC桥

JDBC-ODBC 桥 是sun公司提供的，是jdk提供的的标准API. 这种类型的驱动实际是把所有 JDBC的调用传递给ODBC ,再由ODBC调用本地数据库驱动代码.( 本地数据库驱动代码是指 由数据库厂商提供的数据库操作二进制代码库,例如在oracle for windows中就是oci dll 文 件)

只要本地机装有相关的ODBC驱动那么采用JDBC-ODBC桥几乎可以访问所有的数据库,JDBC- ODBC方法对于客户端已经具备ODBC driver的应用还是可行的.

但是,由于JDBC-ODBC先调用 ODBC再由ODBC去调用本地数据库接口访问数据库.所以,执行效率比较低,对于那些大数据量 存取的应用是不适合的.而且,这种方法要求客户端必须安装ODBC 驱动,所以对于基于 internet ,intranet的应用也是不合适的.因为,你不可能要求所有客户都能找到ODBC driver.

JDBC驱动类型二、本地API驱动

本地API驱动直接把JDBC调用转变为数据库的标准调用再去访问数据库.

这种方法需要本地 数据库驱动代码. 本地API驱动 | 厂商DB代码---------------数据库Server (图二) 这种驱动比起JDBC-ODBC桥执行效率大大提高了.但是,它仍然需要在客户端加载数据库厂商 提供的代码库.这样就不适合基于internet的应用.并且,他的执行效率比起3,4型的JDBC驱动 还是不够高.

JDBC驱动类型三、网络协议驱动

这种驱动实际上是根据我们熟悉的三层结构建立的. JDBC先把对数局库的访问请求传递给网 络上的中间件服务器. 中间件服务器再把请求翻译为符合数据库规范的调用,再把这种调用 传给数据库服务器.如果中间件服务器也是用java开法的,那么在在中间层也可以使用1,2型 JDBC驱动程序作为访问数据库的方法. 网络协议驱动---------中间件服务器------------数据库Server

由于这种驱动是基于server的.所以,它不需要在客户端加载数据库厂商提供的代码库.而且 他在执行效率和可升级性方面是比较好的.因为大部分功能实现都在server端,所以这种驱动 可以设计的很小,可以非常快速的加载到内存中. 但是,这种驱动在中间件层仍然需要有配置 其它数据库驱动程序,并且由于多了一个中间层传递数据,它的执行效率还不是最好.

JDBC驱动类型四、本地协议驱动

这种驱动直接把JDBC调用转换为符合相关数据库系统规范的请求.由于4型驱动写的应用可 以直接和数据库服务器通讯.这种类型的驱动完全由java实现,因此实现了平台独立性. 本地协议驱动---------数据库Server