彻底明白Java的多线程及线程的同步过程

一． 实现多线程

1. 虚假的多线程
例1：

public class TestThread { int i=0, j=0; public void go(int flag){ while(true){ try{ Thread.sleep(100); } catch(InterruptedException e){ System.out.println("Interrupted"); } if(flag==0) i ; System.out.println("i=" i); } else{ j ; System.out.println("j=" j); } } } public static void main(String[] args){ new TestThread().go(0); new TestThread().go(1); }}

上面程序的运行结果为：
i=1
i=2
i=3
。。。
结果将一直打印出I的值。我们的意图是当在while循环中调用sleep()时，另一个线程就将起动，打印出j的值，但结果却并不是这样。关于sleep()为什么不会出现我们预想的结果，在下面将讲到。
2. 实现多线程
通过继续class　Thread或实现Runnable接口，我们可以实现多线程
2.1 通过继续class　Thread实现多线程
class　Thread中有两个最重要的函数run()和start()。
1) run()函数必须进行覆写，把要在多个线程中并行处理的代码放到这个函数中。
2) 虽然run()函数实现了多个线程的并行处理，但我们不能直接调用run()函数，而是通过调用start()函数来调用run()函数。在调用start()的时候，start()函数会首先进行与多线程相关的初始化（这也是为什么不能直接调用run()函数的原因），然后再调用run()函数。
例2：

public class TestThread extends Thread{ private static int threadCount = 0; private int threadNum = threadCount; private int i = 5; public void run(){ while(true){ try{ Thread.sleep(100);　 } catch(InterruptedException e){ System.out.println("Interrupted"); } System.out.println("Thread " threadNum " = " i); if(--i==0) return; } } public static void main(String[] args){ for(int i=0; i<5; i ) new TestThread().start(); }}

运行结果为：
Thread 1 = 5
Thread 2 = 5
Thread 3 = 5
Thread 4 = 5
Thread 5 = 5
Thread 1 = 4
Thread 2 = 4
Thread 3 = 4
Thread 4 = 4
Thread 1 = 3
Thread 2 = 3
Thread 5 = 4
Thread 3 = 3
Thread 4 = 3
Thread 1 = 2
Thread 2 = 2
Thread 5 = 3
Thread 3 = 2
Thread 4 = 2
Thread 1 = 1
Thread 2 = 1
Thread 5 = 2
Thread 3 = 1
Thread 4 = 1
Thread 5 = 1
从结果可见，例2能实现多线程的并行处理。
＊＊：在上面的例子中，我们只用new产生Thread对象，并没有用reference来记录所产生的Thread对象。根据垃圾回收机制，当一个对象没有被reference引用时，它将被回收。但是垃圾回收机制对Thread对象“不成立”。因为每一个Thread都会进行注册动作，所以即使我们在产生Thread对象时没有指定一个reference指向这个对象，实际上也会在某个地方有个指向该对象的reference，所以垃圾回收器无法回收它们。
3) 通过Thread的子类产生的线程对象是不同对象的线程

class TestSynchronized extends Thread{ public TestSynchronized(String name){ super(name); } public synchronized static void prt(){ for(int i=10; i<20; i ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() " : " i); try{ Thread.sleep(100); } catch(InterruptedException e){ System.out.println("Interrupted"); } } } public synchronized void run(){ for(int i=0; i<3; i ){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() " : " i); try{ Thread.sleep(100); } catch(InterruptedException e){ System.out.println("Interrupted"); } } }}public class TestThread{ public static void main(String[] args){ TestSynchronized t1 = new TestSynchronized("t1"); TestSynchronized t2 = new TestSynchronized("t2"); t1.start(); t1.start();　//（1） //t2.start();　（2） }}

运行结果为：
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
t1 : 0
t1 : 1
t1 : 2
由于是同一个对象启动的不同线程，所以run()函数实现了synchronized。假如去掉（2）的注释，把代码（1）注释掉，结果将变为：
t1 : 0
t2 : 0
t1 : 1
t2 : 1
t1 : 2
t2 : 2
由于t1和t2是两个对象，所以它们所启动的线程可同时访问run()函数。
2.2 通过实现Runnable接口实现多线程
假如有一个类，它已继续了某个类，又想实现多线程，那就可以通过实现Runnable接口来实现。
1) Runnable接口只有一个run()函数。
2) 把一个实现了Runnable接口的对象作为参数产生一个Thread对象，再调用Thread对象的start()函数就可执行并行操作。假如在产生一个Thread对象时以一个Runnable接口的实现类的对象作为参数，那么在调用start()函数时，start()会调用Runnable接口的实现类中的run()函数。
例3.1：

public class TestThread implements Runnable{ private static int threadCount = 0; private int threadNum = threadCount; private int i = 5; public void run(){ while(true){ try{ Thread.sleep(100); } catch(InterruptedException e){ System.out.println("Interrupted"); } System.out.println("Thread " threadNum " = " i); if(--i==0) return; } } public static void main(String[] args){ for(int i=0; i<5; i ) new Thread(new TestThread()).start();　//（1） }}

运行结果为：
Thread 1 = 5
Thread 2 = 5
Thread 3 = 5
Thread 4 = 5
Thread 5 = 5
Thread 1 = 4
Thread 2 = 4
Thread 3 = 4
Thread 4 = 4
Thread 4 = 3
Thread 5 = 4
Thread 1 = 3
Thread 2 = 3
Thread 3 = 3
Thread 4 = 2
Thread 5 = 3
Thread 1 = 2
Thread 2 = 2
Thread 3 = 2
Thread 4 = 1
Thread 5 = 2
Thread 1 = 1
Thread 2 = 1
Thread 3 = 1
Thread 5 = 1
例3是对例2的修改，它通过实现Runnable接口来实现并行处理。代码（1）处可见，要调用TestThread中的并行操作部分，要把一个TestThread对象作为参数来产生Thread对象，再调用Thread对象的start()函数。