北京大学JAVA讲义__第九章_(续)

第九章 多线程
第九章 多线程
第二节线程处理
间接创建线程的步骤
定义一个Runnable接口类。 在接口类中定义run() 方法。 在run() 方法中定义具体操作。 创建此Runnable接口类实例对象， 将该对象传递为Thread的对象，并用 start() 方法启动线程。
第九章 多线程
第九章 多线程
第一节线程
三、多线程编程常用的常量和方法
currentThread( )：返回当前运行的线程对象，是一个静 态的方法。 sleep(int n)：使当前运行的线程睡n个毫秒，然后继续执 行，也是静态方法。 yield( )：使当前运行的线程放弃执行，切换到其它线程， 是一个静态方法。 isAlive( )：判断线程是否处于执行的状态，返回值true表 示处于运行状态，false表示已停止。start( )：使调用该方 法的线程开始执行。 run( )：该方法由start( )方法自动调用。 stop( )：使线程停止执行，并退出可执行状态。
第九章 多线程
第二节线程处理
二、创建多线程
创建Thread类的子类（直接方式） 实现Runnable接口（间接方式）
第九章 多线程
第二节线程处理
直接创建线程的步骤
定义一个线程Thread 的子类。 在子类中定义run() 方法。 在run() 方法中定义具体操作。 创建实例对象，并用start() 方法启 动线程。
【例】 用实现Runnable接口的方法实现多线程。
class Thread1 implements Runnable{ int n; Thread1(int n){ this.n=n;} public void run( ){ try{ for(int i=0;i<n;i++){ System.out.print("i="+i+" "); Thread.sleep(100); }} catch(InterruptedException e){ } } } 第九章 多线程

9.2.5 小文件的读写
• Files类提供了从一个较小的二进制文件和文 本文件读取和写入的方法。readAllBytes() 方法和readAllLines()方法分别是从二进制 文件和文本文件读取。这些方法可以自动打 开和关闭流，但不能处理大文件。
9.2.5 小文件的读写
• public static byte[] readAllBytes(Path path)：从指定的二进制文件中读取所有字 节。
9.2 Files类操作
• java.nio.类是一个功能非常强大的类。 • 该类定义了大量的静态方法用来读、写和
操纵文件和目录。Files类主要操作Path对 象。
9.2.1 创建和删除目录和文件
• public static Path createDirectory(Path dir, <?>…attrs)
= ();
1. 类
• Path getPath(String first, String …more) • String getSeparator() • Iterable<Path> getRootDirectores() • boolean isOpen() • boolean isReadOnly()
• static Path setOwner(Path path, UserPrincipal) ：设置指定文件的所有者。
9.2.2 文件属性操作
• 下面程序演示了Files类几个方法的使用。 • 程序9.1
R u n
9.2.3 文件和目录的复制与移动
• 使用Files类的copy()方法可以复制文件和 目录，使用move()方法可以移动目录和文 件。copy()方法的一般格式为： public static Path copy( Path source, Path target, CopyOption…options)

4
Java 的 IDE
ACCP V4.0
创建工程 5-1
工程是组成 Java 程序的文件和其他信息的集合 用 JBuilder 编写的每个程序都需要创建一个工程 JBuilder 使用扩展名为".jpx"的文件记录有关工 程的信息 单击"开始" "程序" "Borland JBui工作区
24
ACCP V4.0
总结
JBuilder 是用户设计,开发,测试,部署和管理 Java 应用程序的界面 工程是组成 Java 程序的文件的集合 用 JBuilder 编写的每个程序必须处于一个工程环 境中 调试通常检测逻辑错误 ErrorInsight 功能将在代码的编写过程中对代码进 行编译,并内容窗格中用下划线标出语法错误 结构窗格中的错误节点对错误进行描述
14
ACCP V4.0
编译和执行 3-1
单击"Run" "Run Project"以编译和运行工程
编译和运行工程
15
ACCP V4.0
编译和执行 3-2
"Edit Runtime Configuration"窗口
单击以选择主类
输入配置的名称
16
ACCP V4.0
编译和执行 3-3
为工程选择主类
2
ACCP V4.0
本章目标
掌握创建 JBuilder 工程 掌握 JBuilder 中创建 Java 类 运用JBuilder编译和运行 Java 应用程序 运用 JBuilder 调试程序
3
ACCP V4.0
JBuilder
设计 三种版本 开发
用户界面

9.3.1 线程优 先级
要对线程进行调度，可以通过设置线程的优先级方式进行。优 先级越高的线程获得CPU执行的机会越大，而优先级越低的线 程获得CPU执行的机会越小。Java提供了10种优先级，分别用 1~10之间的整数表示，最高的优先级是10，用常量 Thread.MAX_PRIORITY表示；最低优先级是1，用常量 Thread.MIN_PRIORITY表示；一个线程的缺省优先级是5，用 常量Thread.NORM_PRIORITY表示。
第9章 多线程
9.1 进程和线 程
到目前为止所介绍过的各种程序都是单线程程序，程序都是从 main()方法入口开始执行到程序结束，整个过程只能顺序执行， 程序只能做一件事，如果程序在某个地方出现问题，那么整个
程序就会崩溃。有时需要程序“同时”可以做很多事，即所谓 多线程（Multi-thread）程序。
车次之后，火车站通知用户可以购票。但是车次不能无限增加， 必须符合火车站的吞吐量。
9.4.3 线程的 通信
如果想解决以上问题，就需要让线程进行通信，保证线程任务 的协调进行。Java在Object类中提供了wait()、notify()和 notifyAll()方法协调线程间的运行，实现线程的通信。线程间 通信过程如图9-6所示。
当多个线程使用同一个共享资源时，可以将处理共享资源的代 码放置到一个使用synchronized关键字来修饰的代码块中，这 个代码块称为同步代码块，语法格式如下：
synchronized(lock){
//处理共享资源的代码
}
在上述代码中，lock为锁对象，表示同步的对象。当线程执行 同步代码块时，JVM首先会检查lock锁对象的标志位，默认情 况下标志位为1，此时线程会执行synchronized同步代码块， 同时将锁对象的标志位置为0，当一个新的线程执行到这段同 步代码块时，由于锁对象的标志位为0，新线程会发生阻塞， 等待当前线程执行完同步代码块后，锁对象的标志位被置为1，

9.1.2 线程的控制
Thread t = Thread.currentThread (); for(int i = 1; i <= 5; i++){ int copy = shareData; try{ Thread.sleep ((int)(Math.random ()*1000)); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } System.out.println ("Thread "+t.getName ()+": copy="+copy
9.1.2 线程的控制
图9-5 无同步控制的一种多线程并发执行结果
9.1.2 线程的控制
2）如何实现同步 一般将程序中不允许多个并发线程交叉执行的一 段代码称为临界部分或者临界区。产生临界区的 原因是属于不同并发线程的程序段共享公有数据。 Java语言中临界区采用关键字“synchronized”来 标识，它既可以是若干语句组成的语句块，也可 以是一个方法。一旦一个对象中含有 “synchronized”标识的语句块或者方法时，Java 运行环境将为该对象分配一个惟一的对象锁。无 论是哪个线程要进入对象的临界区，都必须先竞 争得到该对象的对象锁；如果线程竞争不到对象 锁，则线程将会进入阻塞状态，直到其他线程释 放了对象锁从而重新唤醒它，让它再一次参加对 象锁的竞争。
9.1.2 线程的控制
在可运行状态下，线程执行的核心代码就是 run()方法，或者是它直接或间接调用的方法。 在执行run()方法的过程中，线程既可能因调 用了sleep()方法而进入阻塞状态，也可能因 等待I/O操作的完成而进入阻塞状态，还可 能因调用了wait()方法以等待某一特殊情况 出现而进入阻塞状态。一旦上述方法所要求 或等待的条件不再成立，则线程将重新进入 可运行状态，之后将被重新调度并继续执行 run()中的代码。

• InetAddress 类提供了操作IP地址的各种方法。该类本身没有构造方法，而是通过调 用相关静态方法获取实例。常用方法：
方法名称 boolean equals(Object obj) byte[] getAddress() static InetAddress[] getAHByName(String host)
9.4.1 DATAGRAMPACKET类
• 在TCP/IP协议的传输层除了一个TCP协议之外，还有一个UDP协议。UDP协议是用户 数据报协议的简称，也用于网络数据的传输。虽然UDP协议是一种不太可靠的协议， 但有时在需要较快地接收数据并且可以忍受较小错误的情况下，UDP就会表现出更 大的优势。
9.1 JAVA 网络编程基础知识
• 9.1.1 网络协议 • 9.1.2 套接字和端口
9.1.1 网络协议
• 网络编程的目的就是直接或间接地通过网络协议与其他计算机进行通信。在Java语 言中包含网络编程所需要的各种类，编程人员只需要创建这些类的对象，调用相应 的方法，就可以进行网络应用程序的编写。
9.3.4 传输对象数据
• 经过前面的学习，掌握了如何在服务器开始一个端口监听套接字，以及如何在客户 端连接服务器，发送简单的数字。本次案例将实现如何在客户端发送一个对象到服 务器端，服务器如何解析对象中的数据。
9.4 JAVA UDP通信
• 9.4.1 DatagramPacket类 • 9.4.2 DatagramSocket类
9.3 JAVA TCP通信
• 9.3.1 ServerSocket 类 • 9.3.2 Socket 类 • 9.3.3 客户端与服务器端的简单通信 • 9.3.4 传输对象数据
9.3.1 SERVERSOCKET 类

第九章 异常处理
第九章 异常处理
技能目标： 通过本章学习，了解异常处理的目的，了解异常类和异常处
理机制，掌握什么情况会引发异常，以及异常发生时怎样 进行处理，最终能把本章知识与实际应用结合开发应用程 序。 知识目标： 理解异常的基本概念； 掌握异常类的层次关系； 了解异常处理机制； 掌握捕获并处理异常的常用方法； 掌握自定义异常的方法。 任务：完善教务管理系统，根据课程代码输出课程名称，输 出各学期平均课时等信息
9.1异常处理概述
• 语言中采用了异常处理机制，使得程序可 将错误处理的控制流从正常进行的控制流 中分离开，使我们不用再检查一个特定的 错误，并在程序的多处地方对其进行控制。 此外，也不需要在方法调用的时候检查错 误，而只需要在异常控制语句处理错误。 并且采用异常处理机制后，使得程序更加 稳定、健壮。
9.1.1异常基本概念
‫ ‏‬例9-2 产生数组下标越界异常。
‫‏‬
‫{‏‬
‫‏‬
( [])
‫{‏‬
‫‏‬
a[] = {1,2,3,4,5};
‫‏‬
( 0<6)
‫‏‬
(" a[""]="[i]);
‫}‏‬
‫}‏‬
9.1.1异常基本概念
‫ ‏‬程序运行结果：
‫ ‏‬a[0]=1
‫ ‏‬a[1]=2
• 程序运行所导致的异常发生后，由语言提供的异常处理机 制处理。的异常处理机制包括异常类体系、异常处理的语 句、抛出自定义异常对象的语句、声明方法抛出异常的语 句。这些功能使得程序不仅能够捕获并处理异常，还能够 主动抛出异常，也能够将异常向调用传递。
9.1.2异常处理机制
‫ ‏‬主要提供两种处理异常的机制： ‫（ ‏‬1）捕获异常。在程序执行过程中如果出现了异常事件，就会生成

获取字符串长度和在一个字符串中获取某个单个字符。 字符串连接（concat） 子串（substring(index)、substring(start, end)） 比较（equals、compareTo） 字符串转换 在一个字符串中找出一个字符或一个子串 字符串和数组之间的转换 将字符和数值转换成字符串
第9章 字符串和文本I/O
Liang, Introduction to Java Programming, Eighth Edition, (c) 2011 Pearson Education, Inc. All rights reserved. 0132130807
1
动因
我们经常会遇到涉及字符串处理和文件输入/输 出的问题。假设你需要编写一个程序，该程序 用一个新字替换文件中所有出现的某个字。你 该如何实现这个功能呢？本章介绍字符串和文 本文件，它们可以解决此类问题。
Contents cannot be changed
: String
String object for "HTML"
Liang, Introduction to Java Programming, Eighth Edition, (c) 2011 Pearson Education, Inc. All rights reserved. 0132130807
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5
字符串是不可变的
String对象是不可变的；它的内容是不能改变的。 下列代码会改变字符串的内容吗？ String s = "Java"; s = "HTML";

4. dead（死亡）：由于下面两个原因，线程将变成死线程：
由于run方法的正常退出而自然死亡； 没有捕获到的异常事件终止了run方法的执行，从而导致线程
突然死亡；
线程的状态转移
Java语言编程
new Thread()
suspend() sleep() yield() wait()
start() New Thread
mian方法对应的线程），该线程通常称为程序的 主线程。
▪ 主线程的特点：
它是产生其他子线程的线程。 它不一定是最后完成执行的线程，子线程可能在它结束之
后还在运行。
9.2 Java线程
Java语言编程
▪ 创建线程方法（两种）
1. 声明一个 Thread 类的子类，并覆盖 run() 方法。
class mythread extends Thread { public void run( ) {/* 覆盖该方法*/ } }
{ MyThread2 t1=new MyThread2("t1"); MyThread2 t2=new MyThread2("t2"); t1.start(); t2.start(); }
} class MyThread2 extends Thread { MyThread2(String s){ super(s);}
for(int i=1;i<=5;i++)
System.out.println("i am main thread"); }
}
class MyThread1 extends Thread
{ MyThread1(String s){ super(s);}

2. 服务器端程序将客户端发送过来的用户名和密码与数据 库中的信息对比，判断登录请求是否合法有效。
3. 为服务器程序和客户端程序增加在线列表功能。在客户 端和服务器的窗口界面中能看到所有上线的用户姓名。 且此列表能随着用户的不断上线和下线实现实时更新的 功能。
4. 增加保存“聊天信息”按钮，实现将客户端用户每次聊 天的信息进行实时保存。
二、分析步骤：
1、确定登录窗口界面所用到的控件
Java项目开发教程
通过右图可以得出如下结论：
需要： 三个JLabel文本标签： jl_logo、jl_name、jl_pwd； 二个JTextField文本框： jtf_name、jpf_pwd； 两个按钮： “确认” jb_ok、“注册” jb_regist；
new Login(); } }
Java项目开发教程
4、识别完成登陆过程的自定义方法
✓ 构造方法Login()； ✓ doLogin()方法； ✓ 判断输入数据的有效性； ✓ LoginMessage类 ； ✓ 判断是否注册成功；
三、代码实现
程序清单如下： 文件名LoginMessage.java package org.javaprogram.model; import java.io.Serializable; public class LoginMessage implements Serializable{
jl_logo.setIcon(sentIcon2); jl_name = new JLabel(" 请输入用户名："); jl_pwd = new JLabel(" 请输入密码："); jtf_name = new JTextField(10); jpf_pwd = new JPasswordField(10); jb_ok = new JButton("确认"); jb_regist = new JButton("注册"); jp.add(jl_name); jp.add(jtf_name); jp.add(jl_pwd); jp.add(jpf_pwd); jp.add(jb_ok); jp.add(jb_regist);

第九章 线程
主要内容：
线程的概念 线程的控制与调度 线程的同步机制 线程间的同步通信 多线程应用场景
线程的概念
线程与进程。
Thread类
构造方法、静态方法、实例方法 。 【例9.1】 通过继承Thread类创建线程，类MyThread声明为 Thread的子类 。
Runnable接口
死锁问题
线程间的同步机制
同步通信问题的提出和解决
例【9.10】 例【9.11】
notifyAll()
例【9.12】
多线程应用场景
data[index]=c;
//(1)
index++;
//(2)
}
对象监视器（monitor）与synchronized 例【9.8】
Synchronized的三种用法 synchronized 代码块：监视器就是指定的对象。 synchronized 方法：监视器就是this对象。 synchronized 静态方法：监视器就是相应的Class对象。
例【9.4】
线程组ThreadGroup
volatile修饰符
线程调度与优先级
调度策略：同优先级先到先服务；不同优先级，高优先先行 例【9.6】
线程的同步机制
线程安全问题的提出
例【9.7】
线程同步
public void push(char c){
接口方法：public void run() 例【9.2】 利用Runnable接口产生线程 。
多线程并发效果
【例9.3】
两种创建线程方法的比较
直接继承线程Thread类：该方法编写简单，可以直接操作线程，由于已 经继承了Thread，不能再继承其他类了;实现Runnable接口：当一个类 已继承了另一个类时，就只能用实现Runnable接口的方式来创建线程； 另外，使用此方法的更多原因是多个线程共享某个对象的资源。

1.1Java语言程序设计课程教学辅导技术资料——第9章异常(例外)处理技术及应用【教学目标】在本单元中希望您重点了解并掌握如下知识点：Java异常编程规那么，try、catch、finally 语句，声明和抛出异常，用户自定义异常类的编程规那么。

1.1.1Java异常编程技术1、有关异常方面的根底知识〔1〕错误处理在进行程序设计时，错误的产生是不可防止的。

这是任何程序设计语言都要解决的问题。

〔2〕如何处理错误？把错误交给谁去处理？程序又该如何从错误中恢复？〔3〕什么是异常程序在运行过程中所发生的错误事件〔如数组越界、文件操作时未找到文件、除法溢出等〕，而这些错误在设计时不能准确地识别出但又可能会发生或者不会发生；同时它会中断指令的正常执行。

import java.io.*;class ExceptionDemo{ public static void main(String args[]){FileInputStream fis=new FileInputStream("text"); //如果所翻开的文件名不存在的int b; //情况下将产生异常while((b=fis.read()) != -1){ System.out.println(b);}fis.close();}}〔4〕正确理解程序设计中的三种错误语法错误〔编译时的错误〕；逻辑错误〔运行时的错误〕；异常错误〔运行时的错误但取决于执行环境〕。

〔5〕异常的特点〔以“人身保险〞为例加以说明异常的特性〕程序在运行过程中所发生的错误事件程序员在编程时无法预知它是否会产生产生与否取决于用户当时的执行环境。

1.1.2Java中的异常处理1、Java中的异常处理：它是面向对象方式的错误处理方法。

2、非结构化错误处理的缺点〔1〕代码很难阅读、调试和维护〔2〕容易无视错误〔3〕通过函数的返回值来发出错误信息，这易于导致很多错误并且无法提供错误产生的内部细节。