关于Thread多线程一直没太接触过，今天学了一些，分享一下~
在Java中要想实现多线程，有两种手段，一种是继承Thread类，另外一种是实现Runable 接口。
对于直接继承Thread类来说，代码大致框架是：
[java]
class 类名extends Thread{
方法1;
方法2;
…
public void run（）{
// other code…
}
属性1;
属性2;
…
}https://www.doczj.com/doc/b95656803.html,/news/267.html
下面通过一个简单小例子帮助理解~
时钟每隔1s输出一次：
[java]
import java.util.Date;
public class ClockThreadTest {
public static void main（String[] args）{
ClockThread clockThread=new ClockThread（）；
clockThread.start（）；
System.out.println（"End"）；
}
}
class ClockThread extends Thread{
@Override
public void run（）{
super.run（）；
while（true）{
System.out.println（new Date（））；
try {
Thread.sleep（1000）；
} catch （InterruptedException e）{
e.printStackTrace（）；
}
}
}
}
输出结果显示：
…https://www.doczj.com/doc/b95656803.html,/zhaosheng/gaozhong/266.html
无尽的往下输出…
注意：虽然我们在这里调用的是start（）方法，但是实际上调用的还是run（）方法的主体。
那么：为什么我们不能直接调用run（）方法呢？
我的理解是：线程的运行需要本地操作系统的支持。
但是这种方法有它的弊端，拿本例子来说，ClockThread如果有其他的父类，那么此种方法就不能用。因为Java中不允许同时拥有几
个父类。下面介绍下一种方法：https://www.doczj.com/doc/b95656803.html,/zhaosheng/gaozhong/268.html
通过实现Runnable接口，大致框架是：
[java]
class 类名implements Runnable{
方法1;
方法2;
…
public void run（）{
// other code…
}
属性1;
属性2;
…
}
7Java多线程机制 7.1单项选择题 1. 线程调用了sleep（）方法后，该线程将进入（）状态。 A. 可运行状态 B. 运行状态 C. 阻塞状态 D. 终止状态 2. 关于java线程，下面说法错误的是（） A. 线程是以CPU为主体的行为 B. java利用线程使整个系统成为异步 C. 创建线程的方法有两种：实现Runnable接口和继承Thread类 D. 新线程一旦被创建，它将自动开始运行 3. 在java中的线程模型包含（） A. 一个虚拟处理器 B. CPU执行的代码 C. 代码操作的数据 D. 以上都是 4.在java语言中，临界区可以是一个语句块，或者是一个方法，并用（）关键字标识。 A. synchronized B. include C. import D. Thread 5. 线程控制方法中，yield()的作用是（） A. 返回当前线程的引用 B. 使比其低的优先级线程执行 C. 强行终止线程 D. 只让给同优先级线程运行 6. 线程同步中，对象的锁在（）情况下持有线程返回 A. 当synchronized()语句块执行完后 B. 当在synchronized()语句块执行中出现例外（exception）时 C. 当持有锁的线程调用该对象的wait()方法时 D. 以上都是 7. 在以下（）情况下，线程就进入可运行状态 A. 线程调用了sleep()方法时 B. 线程调用了join()方法时
C. 线程调用了yield()方法时 D. 以上都是 8. java用（）机制实现了进程之间的异步执行 A. 监视器 B. 虚拟机 C. 多个CPU D. 异步调用 类的方法中，toString()方法的作用是（） A. 只返回线程的名称 B. 返回当前线程所属的线程组的名称 C. 返回当前线程对象 D. 返回线程的名称 语言具有许多优点和特点,下列选项中,哪个反映了Java程序并行机制的特点（） A. 安全性 B. 多线程 C. 跨平台 D. 可移值 11.以下哪个关键字可以用来对对象加互斥锁？（） A. transient B. synchronized C. serialize D. static 12.下面关于进程、线程的说法不正确的是( )。 A．进程是程序的一次动态执行过程。一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程——多线程，形成多条执行线索。 B．线程是比进程更小的执行单位，是在一个进程中独立的控制流，即程序内部的控制流。线程本身不能自动运行，栖身于某个进程之中，由进程启动执行。 C．Java多线程的运行与平台无关。 D．对于单处理器系统，多个线程分时间片获取CPU或其他系统资源来运行。对于多处理器系统，线程可以分配到多个处理器中，从而真正的并发执行多任务。 7.2填空题 1.________是java程序的并发机制，它能同步共享数据、处理不同的事件。 2.线程是程序中的一个执行流，一个执行流是由CPU运行程序的代码、__________所形 成的，因此，线程被认为是以CPU为主体的行为。 3.线程的终止一般可以通过两种方法实现：自然撤销或者是__________. 4.线程模型在java中是由__________类进行定义和描述的。 5.线程的创建有两种方法：实现_________接口和继承Thread类。 6.多线程程序设计的含义是可以将程序任务分成几个________的子任务。 7.按照线程的模型，一个具体的线程也是由虚拟的CPU、代码与数据组成，其中代码与数 据构成了___________,线程的行为由它决定。 8.ava中，新建的线程调用start()方法、如(),将使线程的状态从New(新建状态)转换为 _________。 9.多线程是java程序的________机制，它能同步共享数据，处理不同事件。 10.进程是由代码、数据、内核状态和一组寄存器组成，而线程是表示程序运行状态的
2014/1/20 第 1 页 注意：开始用功了！ 1 2014/1/20 第 2 页 《Java2实用教程(第4版)》第12章 配合例子源代码一起使用 Power point 制作：耿祥义张跃平 Java多线程机制 2 2014/1/20 第 3 页 导读 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 3 2014/1/20 第 4 页 §12.1 进程与线程 §12.1.1 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。 4 2014/1/20 第 5 页 §12.1.2 进程与线程 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。 5 2014/1/20 第 6 页
§12.2 Java中的线程 §12.2.1 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。 6 2014/1/20 第7 页 §12.2.2 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。 7 2014/1/20 第8 页 §12.2.3 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： 1．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。2．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。 3．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。 4．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。 8 2014/1/20 第9 页 例子1(Example12_1.java )通过分析运行结果阐述线程的4种状态。例子1在主线程中用Thread的子类创建了两个线程(SpeakElephant.java , SpeakCar.java )，这两个线程分别在命令行窗口输出20句“大象”和“轿车”；主线程在命令行窗口输出15句“主人”。 例子1的运行效果如图12.4。 例子1在不同的计算机运行或在同一台计算机反复运行的结果不尽相同,输出结果依赖当前CPU资源的使用情况。 9 2014/1/20 第10 页 §12.2.4 线程调度与优先级 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
线程与线程类 1 线程的概念 线程的概念来源于计算机的操作系统的进程的概念。进程是一个程序关于某个数据集的一次运行。也就是说，进程是运行中的程序，是程序的一次运行活动。 线程和进程的相似之处在于，线程和运行的程序都是单个顺序控制流。有些教材将线程称为轻量级进程(light weight process)。线程被看作是轻量级进程是因为它运行在一个程序的上下文内，并利用分配给程序的资源和环境。 作为单个顺序控制流，线程必须在运行的程序中得到自己运行的资源，如必须有自己的执行栈和程序计数器。线程内运行的代码只能在该上下文内。因此还有些教程将执行上下文(execution context)作为线程的同义词。 所有的程序员都熟悉顺序程序的编写，如我们编写的名称排序和求素数的程序就是顺序程序。顺序程序都有开始、执行序列和结束，在程序执行的任何时刻，只有一个执行点。线程（thread ）则是进程中的一个单个的顺序控制流。单线程的概念很简单，如图1所示。 多线程（multi-thread ）是指在单个的程序内可以同时运行多个不同的线程完成不同的任务，图2说明了一个程序中同时有两个线程运行。 图1 单线程程序示意图 图2 多线程程序示意图 有些程序中需要多个控制流并行执行。例如， for(int i = 0; i < 100; i++) System.out.println("Runner A = " + i); for(int j = 0; j < 100; j++ ) System.out.println("Runner B = "+j); 上面的代码段中，在只支持单线程的语言中，前一个循环不执行完不可能执行第二个循环。要使两个循环同时执行，需要编写多线程的程序。 很多应用程序是用多线程实现的，如Hot Java Web 浏览器就是多线程应用的例子。在Hot Java 浏览器中，你可以一边滚动屏幕，一边下载Applet 或图像，可以同时播放动画和声音等。 2 Thread 类和Runnable 接口 多线程是一个程序中可以有多段代码同时运行，那么这些代码写在哪里，如何创建线程对象呢? 首先，我们来看Java 语言实现多线程编程的类和接口。在https://www.doczj.com/doc/b95656803.html,ng 包中定义了Runnable 接口和Thread 类。
一个经典的多线程同步问题 程序描述： 主线程启动10个子线程并将表示子线程序号的变量地址作为参数传递给子线程。子线程接收参数 -> sleep(50) -> 全局变量++ -> sleep(0) -> 输出参数和全局变量。 要求： 1．子线程输出的线程序号不能重复。 2．全局变量的输出必须递增。 下面画了个简单的示意图： 分析下这个问题的考察点，主要考察点有二个： 1．主线程创建子线程并传入一个指向变量地址的指针作参数，由于线程启动须要花费一定的时间，所以在子线程根据这个指针访问并保存数据前，主线程应等待子线程保存完毕后才能改动该参数并启动下一个线程。这涉及到主线程与子线程之间的同步。 2．子线程之间会互斥的改动和输出全局变量。要求全局变量的输出必须递增。这涉及到各子线程间的互斥。 下面列出这个程序的基本框架，可以在此代码基础上进行修改和验证。 //经典线程同步互斥问题 #include
HANDLE handle[THREAD_NUM]; int i = 0; while (i < THREAD_NUM) { handle[i] = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, Fun, &i, 0, NULL); i++;//等子线程接收到参数时主线程可能改变了这个i的值} //保证子线程已全部运行结束 WaitForMultipleObjects(THREAD_NUM, handle, TRUE, INFINITE); return 0; } unsigned int__stdcall Fun(void *pPM) { //由于创建线程是要一定的开销的，所以新线程并不能第一时间执行到这来int nThreadNum = *(int *)pPM; //子线程获取参数 Sleep(50);//some work should to do g_nNum++; //处理全局资源 Sleep(0);//some work should to do printf("线程编号为%d 全局资源值为%d\n", nThreadNum, g_nNum); return 0; } 运行结果：
J a v a第七单元练习题 J a v a多线程机制 The latest revision on November 22, 2020
7Java多线程机制 7.1单项选择题 1. 线程调用了sleep（）方法后，该线程将进入（）状态。 A. 可运行状态 B. 运行状态 C. 阻塞状态 D. 终止状态 2. 关于java线程，下面说法错误的是（） A. 线程是以CPU为主体的行为 B. java利用线程使整个系统成为异步 C. 创建线程的方法有两种：实现Runnable接口和继承Thread类 D. 新线程一旦被创建，它将自动开始运行 3. 在java中的线程模型包含（） A. 一个虚拟处理器 B. CPU执行的代码 C. 代码操作的数据 D. 以上都是 4.在java语言中，临界区可以是一个语句块，或者是一个方法，并用（）关键字标识。 A. synchronized B. include C. import D. Thread 5. 线程控制方法中，yield()的作用是（） A. 返回当前线程的引用 B. 使比其低的优先级线程执行 C. 强行终止线程 D. 只让给同优先级线程运行 6. 线程同步中，对象的锁在（）情况下持有线程返回 A. 当synchronized()语句块执行完后 B. 当在synchronized()语句块执行中出现例外（exception）时 C. 当持有锁的线程调用该对象的wait()方法时 D. 以上都是 7. 在以下（）情况下，线程就进入可运行状态 A. 线程调用了sleep()方法时 B. 线程调用了join()方法时 C. 线程调用了yield()方法时 D. 以上都是 8. java用（）机制实现了进程之间的异步执行
. 题目用多线程同步方法解决生产者－消费 者问题(Producer-Consumer Problem) 学院计算机科学与技术学院 专业软件工程 班级 姓名 指导教师 年月日
目录 目录 (1) 课程设计任务书 (2) 正文 (2) 1.设计目的与要求 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计要求 (2) 2.设计思想及系统平台 (2) 2.1设计思想 (2) 2.2系统平台及使用语言 (2) 3.详细算法描述 (3) 4.源程序清单 (5) 5.运行结果与运行情况 (10) 6.调试过程 (15) 7.总结 (15) 本科生课程设计成绩评定表 (16)
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位：计算机科学与技术学院 题目: 用多线程同步方法解决生产者－消费者问题 (Producer-Consumer Problem) 初始条件： 1．操作系统：Linux 2．程序设计语言：C语言 3．有界缓冲区内设有20个存储单元，其初值为0。放入／取出的数据项按增序设定为1－20这20个整型数。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要 求） 1．技术要求： 1）为每个生产者／消费者产生一个线程，设计正确的同步算法 2）每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的当前全部内容、当前指针位置和生产者／消费者线程的自定义标识符。 3）生产者和消费者各有两个以上。 4）多个生产者或多个消费者之间须共享对缓冲区进行操作的函数代码。 2．设计说明书内容要求： 1)设计题目与要求 2)总的设计思想及系统平台、语言、工具等。 3）数据结构与模块说明（功能与流程图） 4）给出用户名、源程序名、目标程序名和源程序及其运行结果。（要注明存储各个程序及其运行结果的主机IP地址和目录。） 5）运行结果与运行情况 （提示: （1）有界缓冲区可用数组实现。 （2）编译命令可用：cc -lpthread -o 目标文件名源文件名 （3）多线程编程方法参见附件。） 3. 调试报告： 1)调试记录 2)自我评析和总结 上机时间安排： 18周一~ 五 08：0 － 12：00 指导教师签名：年月日
四种进程或线程同步互斥的控制方法 1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。 2、互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。 3、信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。 4、事件:用来通知线程有一些事件已发生，从而启动后继任务的开始。 一临界区 临界区的使用在线程同步中应该算是比较简单，说它简单还是说它同后面讲到的其它方法相比更容易理解。举个简单的例子：比如说有一个全局变量（公共资源）两个线程都会对它进行写操作和读操作，如果我们在这里不加以控制，会产生意想不到的结果。假设线程A 正在把全局变量加1然后打印在屏幕上，但是这时切换到线程B，线程B又把全局变量加1然后又切换到线程A，这时候线程A打印的结果就不是程序想要的结果，也就产生了错误。解决的办法就是设置一个区域，让线程A在操纵全局变量的时候进行加锁，线程B如果想操纵这个全局变量就要等待线程A释放这个锁，这个也就是临界区的概念。 二互斥体 windows api中提供了一个互斥体，功能上要比临界区强大。也许你要问，这个东东和临界区有什么区别，为什么强大？它们有以下几点不一致： 1.critical section是局部对象，而mutex是核心对象。因此像waitforsingleobject是不可以等待临界区的。 2.critical section是快速高效的，而mutex同其相比要慢很多 3.critical section使用围是单一进程中的各个线程，而mutex由于可以有一个名字，因此它是可以应用于不同的进程，当然也可以应用于同一个进程中的不同线程。 4.critical section 无法检测到是否被某一个线程释放，而mutex在某一个线程结束之后会产生一个abandoned的信息。同时mutex只能被拥有它的线程释放。下面举两个应用mutex 的例子，一个是程序只能运行一个实例，也就是说同一个程序如果已经运行了，就不能再运行了；另一个是关于非常经典的哲学家吃饭问题的例子。 三事件 事件对象的特点是它可以应用在重叠I/O（overlapped I/0）上，比如说socket编程中有两种模型，一种是重叠I/0，一种是完成端口都是可以使用事件同步。它也是核心对象，因此可以被waitforsingleobje这些函数等待；事件可以有名字，因此可以被其他进程开启。 四信号量 semaphore的概念理解起来可能要比mutex还难，我先简单说一下创建信号量的函数，因为我在开始使用的时候没有很快弄清楚，可能现在还有理解不对的地方，如果有错误还是请大侠多多指教。 CreateSemaphore( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes, // SD LONG lInitialCount, // initial count LONG lMaximumCount, // maximum count LPCTSTR lpName // object name )
重庆交通大学综合性设计性实验报告 实验项目名称：进程调度（先来先服务） 实验项目性质： JAVA多线程 实验所属课程： JAVA程序设计 实验室(中心)：语音大楼 8 楼 801 班级：软件专业 2012级2班 姓名：尚亚* 学号： 631206050216 指导教师：杨 实验完成时间： 2014 年 11 月 25 日
一、实验目的 1、理解程序、线程和进程的概念； 2、理解多线程的概念； 3、掌握线程的各种状态； 4、熟练使用Thread类创建线程； 5、熟练使用线程各种方法； 6、掌握线程的调度及线程同步的实现原理。 二、实验内容及要求 进程调度是处理机管理的核心内容。本实验要求采用最高优先数优先的调度算法（即把处理机分配给优先数最高的进程）和先来先服务算法编写和调试一个简单的进程调度程序。通过本实验可以加深理解有关进程控制块、进程队列的概念。并体会了优先数和先来先服务调度算法的具体实施办法。 用JA V A语言编写和调试一个进程调度程序，以加深对进程的概念及进程调度算法的理解。做一个能够直观体现多个进程时，CPU 是怎样调度就绪队列中的进程（按照先来先服务的原则）。
三、实验设备 PC机，windows7，eclipse。 四、设计方案 ㈠设计主要思想 （1）要模拟进程的调度算法，必须先体现处进程及系统资源。 （2）要体现先来先服务的算法，就必须表现出当有一个进程进入CPU时其他进程不能进入，并在就绪队列中排队。本实验建立了四个圆移动的线程表示作业调度，用圆在表示就绪队列的方框中停留表示进程在就绪队列中排队。 （3）当有一个圆移动到表示CPU的范围内时，让其它线程在就绪队列中排队，当CPU内无进程时，先来的圆先移动，以表示CPU 对进程的调度。 ㈡设计的主要步骤 （1）建立四个不同颜色的圆移动的线程，表示对四个进程的调度。 （2）当有一个表示进程的圆到达表示CPU范围内时，通过让其它几个圆停留在表示就绪队列的方框范围内，表示进程在就绪队列中排成队列。 （3）当第一个先到达的进程释放CPU，在排成队列的几个圆中选择先到达的圆，使其移动表示对先来的进程进行调度，直到所有的圆移动完毕。 五、主要代码 import java.awt.Font; import java.awt.event.*;
用多线程同步方法解决生产者-消费者问题(操作系统课设)
题目 用多线程同步方法解决生产者－消费 者问题(Producer-Consume r Problem) 学院 物理学与电子信息工程学院 专业电子信息工程班级08电信本一班姓名 指导教师 2010 年12 月日
目录 目录 0 课程设计任务书 (1) 正文 (3) 1.设计目的与要求 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2设计要求 (3) 2.设计思想及系统平台 (3) 2.1设计思想 (3) 2.2系统平台及使用语言 (3) 3.详细算法描述 (4) 4.源程序清单 (7) 5.运行结果与运行情况 (12) 6.调试过程 (16) 7.总结 (16)
课程设计任务书 题目: 用多线程同步方法解决生产者－消费者问题 (Producer-Consumer Problem) 初始条件： 1．操作系统：Linux 2．程序设计语言：C语言 3．有界缓冲区内设有20个存储单元，其初 值为0。放入／取出的数据项按增序设定为 1－20这20个整型数。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1．技术要求： 1）为每个生产者／消费者产生一个线程，设计正确的同步算法 2）每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的当前全部 内容、当前指针位置和生产者／消费者
线程的自定义标识符。 3）生产者和消费者各有两个以上。 4）多个生产者或多个消费者之间须共享对缓冲区进行操作的函数代码。 2．设计说明书内容要求： 1)设计题目与要求 2)总的设计思想及系统平台、语言、工具 等。 3）数据结构与模块说明（功能与流程图） 4）给出用户名、源程序名、目标程序名和源程序及其运行结果。（要注明存储各个 程序及其运行结果的主机IP地址和目 录。） 5）运行结果与运行情况 （提示: （1）有界缓冲区可用数组实现。 （2）编译命令可用：cc -lpthread -o 目标文件名源文件名 （3）多线程编程方法参见附件。） 3. 调试报告： 1)调试记录 2)自我评析和总结
7 Java 多线程机制 7.1 单项选择题 1. 线程调用了sleep ()方法后，该线程将进入( )状态。 A. 可运行状态 B. 运行状态 C. 阻塞状态 D. 终止状态 2. 关于java 线程，下面说法错误的是() A. 线程是以CPU为主体的行为 B. java 利用线程使整个系统成为异步 C. 创建线程的方法有两种：实现Runnable 接口和继承Thread 类 D. 新线程一旦被创建，它将自动开始运行 3. 在java 中的线程模型包含() A. 一个虚拟处理器 B. CPU执行的代码 C. 代码操作的数据 D. 以上都是 4. 在java 语言中，临界区可以是一个语句块，或者是一个方法，并用()关键字标识。 A. synchronized B. include C. import D. Thread 5. 线程控制方法中，yield()的作用是() A. 返回当前线程的引用 B. 使比其低的优先级线程执行 C. 强行终止线程 D. 只让给同优先级线程运行 6. 线程同步中，对象的锁在()情况下持有线程返回 A. 当synchronized()语句块执行完后 B. 当在synchronized()语句块执行中出现例外( exception )时 C. 当持有锁的线程调用该对象的wait()方法时 D. 以上都是 7. 在以下()情况下，线程就进入可运行状态 A. 线程调用了sleep()方法时 B. 线程调用了join()方法时 C. 线程调用了yield()方法时 D. 以上都是 8. java 用()机制实现了进程之间的异步执行 A. 监视器 B. 虚拟机
多线程同步方法及比较 多线程同步方法： 1.临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数 据访问。. 2.互斥量:为协调一起对一个共享资源的单独访问而设计的。. 3.信号量:为控制一个具备有限数量用户资源而设计。. 4.事件:用来通知线程有一些事件已发生，从而启动后继任务的开始。 临界区（Critical Section）.. 确保在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。假如有多个线程试图同时访问临界区，那么在有一个线程进入后其他任何试图访问此临界区的线程将被挂起，并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后，其他线程能够继续抢占，并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。 临界区包含两个操作原语： EnterCriticalSection（）进入临界区 LeaveCriticalSection（）离开临界区。 EnterCriticalSection（）语句执行后代码将进入临界区以后无论发生什么，必须确保和之匹配的LeaveCriticalSection（）都能够被执行到。否则临界区保护的共享资源将永远不会被释放。虽然临界区同步速度很快，但却只能用来同步本进程内的线程，而不可用来同步多个进程中的线程。 MFC为临界区提供有一个CCriticalSection类，使用该类进行线程同步处理是很简单的。只需在线程函数中用CCriticalSection类成员函数Lock（）和UnLock（）标定出被保护代码片段即可。Lock（）后代码用到的资源自动被视为临界区内的资源被保护。UnLock后别的线程才能访问这些资源。. ------------------------------------------------
目录 1.需求分析 (1) 1.1 课程设计题目 (1) 1.2 课程设计任务 (1) 1.3 课程设计原理 (1) 1.4 课程设计要求 (1) 1.5 实验环境 (1) 2. 概要设计 (2) 2.1 课程设计方案概述 (2) 2.2 课程设计流程图 (2) 3.详细设计 (3) 3.1 主程序模块 (3) 3.2 生产者程序模块 (4) 3.3 消费者程序模块 (5) 4.调试中遇到的问题及解决方案 (5) 5.运行结果 (6) 6.实验小结 (7) 参考文献 (7) 附录：源程序清单 (7)
1.需求分析 1.1 课程设计题目 用多线程同步方法解决生产者－消费者问题 1.2 课程设计任务 （1）每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容、 当前指针位置和生产者／消费者线程的标识符。 （2）生产者和消费者各有两个以上。 （3）多个生产者或多个消费者之间须共享对缓冲区进行操作的函数代码。 1.3 课程设计原理 生产者和消费者问题是从操作系统中的许多实际同步问题中抽象出来的具有代表性的问题，它反映了操作系统中典型的同步例子，生产者进程(进程由多个线程组成)生产信息，消费者进程使用信息，由于生产者和消费者彼此独立，且运行速度不确定，所以很可能出现生产者已产生了信息而消费者却没有来得及接受信息这种情况。为此，需要引入由一个或者若干个存储单元组成的临时存储区（即缓冲区），以便存放生产者所产生的信息，解决平滑进程间由于速度不确定所带来的问题。 1.4 课程设计要求 (1)有界缓冲区内设有20个存储单元，放入／取出的数据项设定为1~20这20个整型数。 (2)每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容、 当前指针位置和生产者／消费者线程的标识符。 (3)生产者和消费者各有两个以上。 (4)多个生产者或多个消费者之间须共享对缓冲区进行操作的函数代码。 1.5 实验环境 系统平台：LINUX 开发语言：C 开发工具：PC机一台
名词解释 & JAVA多线程编程 名词解释： JNI（Java Native Interface）指的是Java本地调用接口，通过这一接口，Java程序可以和采用其他语言编写的本地程序进行通信。 IPC是两个进程之间进行通信的一种机制。 JMX（Java Management Extensions）是SUN提出的Java管理扩展规范，是一个为应用程序、设备和系统植入管理功能的框架。JMX可以跨越一系列异构操作系统平台、系统体系结构和网络传输协议。通过JMX，用户可以灵活地开发无缝集成的系统、网络和服务管理应用。 JNDI（Java Naming and Directory Interface）是一种将对象和名字绑定的技术，对象工厂负责生产出对象，这些对象都和惟一的名字绑定。外部程序可以通过名字来获得某个对象的引用。 DTD即文档类型定义。 SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）即简单邮件传输协议，是Internet 传送E-mail的基本协议，也是TCP/IP协议组的成员。SMTP解决了E-mail系统
如何通过一条链路，把邮件从一台机器传递到另一台机器上的问题。通常把发送邮件服务器称为SMTP服务器。 POP3（Post Office Protocol3）即邮局协议第3版，这是Internet接收E-mail 的基本协议，也是TCP/IP协议组的成员。 IMAP（Internet Message Access Protocol）即直接收取邮件的协议，是与POP3不同的一种E-mail接收的新协议。 MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）是一种电子邮件编码方式，它可以将发信人的电子邮件中的文本以及各种附件都打包后发送。 SOAP（Simple Object Access Protocol）即简单对象访问协议，是在分散或分布式的环境中交换信息的简单协议，它以XML作为数据传送方式。 OOP即面向对象程序设计 OOA（Object Oriented Analysis）即面向对象的分析。 OOD（Object Oriented Design）即面向对象的设计。 OOI（Object Oriented Implementation）即面向对象的实现。
同步多线程(SMT) 技术基础 介绍 微处理器设计的发展和我们对速度的需求，诞生了很多新技术并使它们迅速发展，也使现在的以及下一代的处理器的效率和性能都有了提升。一定的体系结构下，在提高性能、降低开销和指令级并行性（ILP之间）加以平衡，可以降低平均CPI。 同步多线程技术（SMT）是一种体系结构模型，其目的是在现有硬件条件下，通过提高计算能力来提高处理器的性能。因此，同步多线程技术结合了多重启动处理器（超标量和VLIW）和多线程处理器的思想来增加并行度，进而提高性能。 多重启动处理器可以在一个周期内执行多条（2，4甚至8条）指令，而多线程和多处理器（SMP和CMP）结构可以同时或者在很少的延迟内执行来自不同线程的指令。SMT结构中，不仅在一周期内启动多条指令，而且也能在同一周期内启动来自相互独立的线程（或上下文）的指令。在理论上，这种改进运用了指令级并行性（ILP）和线程级并行性（TLP）技术来提高执行功能单元的效率。 同步多线程技术之前的研究 多重启动处理器（Multiple Issue Processors） 运用在超标量和VLIW上的多重启动处理器，其目的是为了降低平均CPI，通过在一个周期内启动多条指令，充分利用处理器的功能单元。要想有效利用多重启动处理器资源的关键就是在运行的程序中，发现足够的指令级并行性，通常这种并行性是由硬件决定的。超长指令字（VLIW）处理器每周期启动固定数目的操作，而这些操作是由编译器决定的。 超标量处理器通常是指“动态调度”（dynamically scheduled）的多重启动处理器，因为他们是通过硬件来发现代码中的并行性。不同的是，VLIW处理器通常是“静态调度”（statically scheduled）的，因为他们依靠编译器来发现并优化指令级并行性。 无论是动态或是静态调度，如何有效利用多重启动处理器，依赖于发现并利用指令级并行性。指令级并行性来自同一个上下文环境、程序或线程。CPU和编译器重新安排和启动指令，以此来最大限度的利用资源而不改变应用程序的完整性。在多重启动处理器中，如果不能发现足够的并行指令来填满发射槽（issue slot），那么资源就被浪费了。 超标量处理器现在大致有DEC/Compaq 21164, PowerPC, MIPS R10000, Sun UltraSparc 和 Hewlett Packard PA-8000。而VLIW处理器则包括Intel IA-64 (Itanium) 和Transmeta Crusoe。对多重启动处理器和使用记分牌（scoreboarding）和Tomasulo算法的动态调度已经有了很多研究，我将不再花费时间分析他们。 多线程处理器（Multithreaded Processors） 多线程处理器主要通过降低操作延迟以提高处理器的效率，比如说cache失效和需要长执行周期的指令。一个多线程处理器通过分配给每个线程独立的PC（program counter）和寄存器来保持线程间相互独立的状态。由于每个处理器在切换上下文时几乎没有延迟，所以每个周期可以启动来自不同线程的指令。如果处理器在每个周期切换上下文，这就叫做细颗粒（fine-grained）的多线程或交叉（interleaving）。粗颗粒（Course grain）的多线程处理器则是在某一线程出现长延迟时，才切换线程，以保证指令的持续启动。正是由于存在分离的、独立的上下文和指令资源，多线程体系结构才能利用线程级并行性（TLP），从而提高处理器的效率。多线程处理器通过比传统处理器更精细地共享处理器资源，从而
一、理解多线程 多线程是这样一种机制，它允许在程序中并发执行多个指令流，每个指令流都称为一个线程，彼此间互相独立。线程又称为轻量级进程，它和进程一样拥有独立的执行控制，由操作系统负责调度，区别在于线程没有独立的存储空间，而是和所属进程中的其它线程共享一个存储空间，这使得线程间的通信远较进程简单。 具体到java内存模型，由于Java被设计为跨平台的语言，在内存管理上，显然也要有一个统一的模型。系统存在一个主内存（Main Memory），Java中所有变量都储存在主存中，对于所有线程都是共享的。每条线程都有自己的工作内存（Working Memory），工作内存中保存的是主存中某些变量的拷贝，线程对所有变量的操作都是在工作内存中进行，线程之间无法相互直接访问，变量传递均需要通过主存完成。 多个线程的执行是并发的，也就是在逻辑上“同时”，而不管是否是物理上的“同时”。如果系统只有一个CPU，那么真正的“同时”是不可能的。多线程和传统的单线程在程序设计上最大的区别在于，由于各个线程的控制流彼此独
立，使得各个线程之间的代码是乱序执行的，将会带来线程调度，同步等问题。 二、在Java中实现多线程 我们不妨设想，为了创建一个新的线程，我们需要做些什么？很显然，我们必须指明这个线程所要执行的代码，而这就是在Java中实现多线程我们所需要做的一切！ 作为一个完全面向对象的语言，Java提供了类https://www.doczj.com/doc/b95656803.html,ng.Thread 来方便多线程编程，这个类提供了大量的方法来方便我们控制自己的各个线程。 那么如何提供给Java 我们要线程执行的代码呢？让我们来看一看Thread 类。Thread 类最重要的方法是run （），它为Thread 类的方法start（）所调用，提供我们的线程所要执行的代码。为了指定我们自己的代码，只需要覆盖它！ 方法一：继承Thread 类，重写方法run（），我们在创建Thread 类的子类中重写run（），加入线程所要执行的代码即可。下面是一个例子：
线程同步机制实验报告
一、实验目的： 通过观察共享数据资源但不受控制的两个线程的并发运行输出结果，体会同步机制的必要性和重要性。然后利用现有操作系统提供的同步机制编程实现关于该两个线程的有序控制，同时要求根据同步机制的Peterson软件解决方案尝试自己编程实现同步机制和用于同一问题的解决，并基于程序运行时间长短比较两种同步机制。 二、实验内容： 1、基于给定银行账户间转账操作模拟代码作为线程执行代码，在主线程中 创建两个并发线程，编程实现并观察程序运行结果和予以解释说明。（无 同步机制） 2、利用Win32 API中互斥信号量操作函数解决上述线程并发问题，并分析、 尝试和讨论线程执行体中有关信号量操作函数调用的正确位置。 3、根据同步机制的Peterson软件解决方案尝试自己编程实现线程同步机制 和用于上述线程并发问题的解决，并基于程序运行时间长短将其与基于 Win32 API互斥信号量的线程同步机制的效率展开比较。其间，可规定线 程主体代码循环执行1000000次。 三、实验环境： 操作系统：Windows 7 软件：VC++ 四、实验设计： 本实验包含三个基于并发线程的程序，第一个没有同步机制，第二个利 用Win32 API中互斥信号量操作函数解决线程并发问题，第三个根据同 步机制的Peterson软件解决方案实现线程同步机制并解决线程并发问 题。三个程序拥有相同的线程主体: 线程主体设计： do{ nTemp1 = nAccount1; nTemp2 = nAccount2; nRandom = rand(); nAccount1 = nTemp1 + nRandom; nAccount2 = nTemp2 - nRandom; nLoop++; } while ((nAccount1 + nAccount2)==0); 该线程主体是对银行账户间转账操作模拟的模拟，可知，若并发的
1.如果线程死亡，它便不能运行。（T） 2.在Java中，高优先级的可运行线程会抢占低优先级线程。（T ） 3.线程可以用yield方法使低优先级的线程运行。（F） 4...程序开发者必须创建一个线程去管理内存的分配。（F） 5.一个线程在调用它的start方法，之前，该线程将一直处于出生期。（T） 6.当调用一个正在进行线程的stop( )方法时，该线程便会进入休眠状态。（F） 7.一个线程可以调用yield方法使其他线程有机会运行。（T） 二、选择题 1.Java语言中提供了一个▁D▁线程，自动回收动态分配的内存。 A．异步 B．消费者 C．守护 D．垃圾收集 2.Java语言避免了大多数的▁C▁错误。 A．数组下标越界 B．算术溢出 C．内存泄露 D．非法的方法参数 3.有三种原因可以导致线程不能运行，它们是▁ACD▁▁。 A．等待 B．阻塞 C．休眠 D．挂起及由于I/O操作而阻塞 4.当▁A方法终止时，能使线程进入死亡状态。 A．run B．setPrority C．yield D．sleep 5.用▁B▁方法可以改变线程的优先级。 A．run B．setPrority C．yield D．sleep 6.线程通过▁C▁方法可以使具有相同优先级线程获得处理器。 A．run B．setPrority C．yield D．sleep 7.线程通过▁D▁方法可以休眠一段时间，然后恢复运行。 A．run B．setPrority C．yield
8.方法resume( )负责重新开始▁D▁线程的执行。 A．被stop( )方法停止 B．被sleep( )方法停止 C．被wait( )方法停止 D．被suspend( )方法停止 9.▁BCD▁方法可以用来暂时停止当前线程的运行。 A．stop( ) B．sleep( ) C．wait( ) D．suspend( ) 三、简述题 1.简述程序、进程和线程之间的关系？什么是多线程程序？ 答：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、执行到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、到消亡的过程。线程是比进程更小的单位。一个进程在其执行过程中，可以产生多个线程，形成多个执行流。每个执行流即每个线程也有它自身的产生、存在和消亡的过程，也是一个动态的概念。多线程程序是指一个程序中包含多个执行流。 2.线程有哪几个基本状态？它们之间如何转化？简述线程的生命周期。 答：新建状态，可运行状态，运行状态，阻碍状态，终止状态。对线程调用各种控制方法，就使线程从一种状态转换到另一种状态。线程的生命周期从新建开始，在可运行、运行和其他阻碍中循环，在可运行、运行、对象锁阻塞、等待阻塞中循环，最终在运行后run()方法结束后终止。 3.什么是线程调度？Java的线程调度采用什么策略？ 答：在单个CPU上以某种顺序运行多个线程，称为线程的调度。Java的线程调度策略是一种优先级的抢先式调度。Java基于线程的优先级选择高优先级的线程进行运行。该线程将持续运行，直到它终止运行，或其他高优先级线程称为可运行的。 4.如何在Java程序中实现多线程？ 答：1：通过Thread类的构造方法 2：通过实现Runnable接口创建线程、 3：通过继承Thread类创建线程 5.试简述Thread类的子类或实现Runnable接口两种方法的异同？ 答：采用继承Thread类方法使程序代码简单，并可以在run（）方法中直接调用线程的其他方法。而实现Runnable接口更符合面向对象设计的思想，因为从OO设计的角度，thread 类是虚拟CPU的封装，所以Thread的子类应该是关于CPU行为的类。但在继承Thread类之类构造线程的方法中，Thread类的子类大都是与CPU不相关的类。而实现Runnable接口的方法，将不影响Java类的体系，所以更加符合面向对象的设计思想。同时，实现了Runnable 接口的类可以用extends继承其他的类。 四、程序设计题 1.编写一个类，在类中定义： A：一个整型属性