Java開發(fā)綜合實戰(zhàn) 教案 項目九 多線程技術

Java開發(fā)綜合實戰(zhàn)STYLEREFbt1a項目九STYLEREFbt1b多線程技術項目九多線程技術思政目標尊重事物的發(fā)展規(guī)律，學會科學地分配作息時間。厚植報國情懷，使課程知識與思政同向同行、齊頭并進技能目標能夠通過繼承Thread類和實現(xiàn)Runnable接口兩種方法創(chuàng)建線程能夠根據(jù)實際需求轉換線程的狀態(tài)能夠實現(xiàn)線程同步并協(xié)調同步的線程項目導讀在現(xiàn)實生活中，很多事情都是同時進行的。Java引入了線程機制，可以同時運行不同的程序塊，不僅程序運行更為順暢，同時也可達到多任務處理的目的。掌握多線程技術，可以充分利用CPU的資源，提升單位時間內的程序處理性能，是現(xiàn)代程序開發(fā)中高并發(fā)的主要設計形式。本項目將詳細介紹多線程的相關知識，主要內容包括線程的創(chuàng)建、線程的狀態(tài)、線程的操作方法，以及線程的同步與交互等。任務1實現(xiàn)Java多線程任務引入既然開發(fā)了網絡版的應用程序，就有可能涉及多人同時操作管理系統(tǒng)的問題，這就需要用到多線程技術。小白知道多線程是Java的重要特性之一，什么是線程呢？在Java中如何實現(xiàn)多線程呢？知識準備在Java中，線程是一種繼承了Thread類或者實現(xiàn)了Runnable接口的對象。對應地，創(chuàng)建線程有兩種方式：一種是繼承Thread類，另一種是實現(xiàn)Runnable接口。一、進程與線程在Windows中，每一個在操作系統(tǒng)中運行的應用程序都是一個進程（process）。進程是系統(tǒng)進行資源分配和調度的基本單位。每一個進程都有獨立的內存空間和系統(tǒng)資源，其內部數(shù)據(jù)和狀態(tài)也是完全獨立的。程序從加載、執(zhí)行到執(zhí)行完畢的過程，就是進程從產生、發(fā)展到消亡的過程。CPU同一時刻只能運行一個進程，利用CPU的分時機制，每個進程都能循環(huán)獲得自己的CPU時間片。由于CPU的輪換速度非?？欤灾劣谟脩舾杏X不到進程的中斷，產生所有程序“同時”運行的錯覺。線程是進程的組成部分，也稱為輕量級進程（LWP），一個線程是進程中的一個執(zhí)行流程。一個進程中可以同時包括多個線程，每個線程本身不擁有系統(tǒng)資源，只擁有少量在運行中必不可少的資源，但它可與同屬一個進程的其他線程共享進程所擁有的全部資源。每個線程都可以得到一小段程序的執(zhí)行時間，這樣一個進程就可以具有多個并發(fā)執(zhí)行的線程。每個Java應用程序都有一個缺省的主線程（main線程）。這個主線程就是JVM加載代碼發(fā)現(xiàn)main()方法后啟動的線程，負責執(zhí)行main()方法。在單線程中，程序代碼按調用順序依次往下執(zhí)行，執(zhí)行完最后一個語句，JVM就會結束Java應用程序。如果需要一個進程同時完成多段代碼的操作，就需要在main()方法的執(zhí)行中再創(chuàng)建其他線程，也就是產生多線程。JVM在主線程和其他線程之間輪流切換，每個線程都有機會獲得CPU資源。這種情況下，如果main線程結束，JVM也不會結束應用程序，而是等到應用程序中的所有線程都結束之后，才結束應用程序。二、線程的狀態(tài)為方便操作系統(tǒng)管理線程，線程要經歷不同的生命階段。線程被創(chuàng)建以后，CPU需要在多條線程之間切換，因此線程既不是一啟動就進入執(zhí)行狀態(tài)，也不是一直處于執(zhí)行狀態(tài)。在線程的生命周期中，它要經過新建（New）、就緒（Runnable）、運行（Running）、阻塞（Blocked）和消亡（Dead）五種狀態(tài)。1．新建狀態(tài)一個線程對象被聲明并創(chuàng)建時，該線程就處于新建狀態(tài)，此時僅由JVM為其分配內存空間，并初始化其成員變量的值。2．就緒狀態(tài)線程對象調用start()方法之后，該線程就處于就緒狀態(tài)，進入線程隊列排列，等待調度運行。3．運行狀態(tài)如果處于就緒狀態(tài)的線程獲得了CPU資源，就開始執(zhí)行run()方法中的線程執(zhí)行體，此時該線程處于運行狀態(tài)。run()方法規(guī)定了線程的具體使命。在線程的run()方法結束之前，不能再調用該線程的start()方法，否則會發(fā)生IllegalThreadStateException異常。4．阻塞狀態(tài)當處于運行狀態(tài)的線程失去所占用資源之后，便進入阻塞狀態(tài)。在Java中，線程進入阻塞狀態(tài)可能有以下4種原因。（1）JVM將CPU資源切換給其他線程。（2）線程執(zhí)行了sleep(intmillsecond)方法進入休眠狀態(tài)。經過指定的時間millsecond之后，該線程將重新進入線程隊列等候CPU資源，以便從中斷處繼續(xù)運行。（3）線程執(zhí)行了wait()方法進入等待狀態(tài)。這種情況下，必須由其他線程調用notify()方法通知它重新進入線程隊列等候CPU資源，以便從中斷處繼續(xù)運行。（4）線程執(zhí)行某個操作（例如運行耗時的I/O操作）進入阻塞狀態(tài)。這種情況下，只有當引起阻塞的原因消除時，該線程才會重新進入線程隊列等候CPU資源，以便從中斷處繼續(xù)運行。5．消亡狀態(tài)線程因異常被強制結束或執(zhí)行完run()方法，線程結束生命周期就會處于消亡狀態(tài)。此時的線程已釋放分配給它的內存，不再具有繼續(xù)運行的能力。三、繼承Thread類實現(xiàn)多線程Thread類是java.lang包中的一個類，在使用時不需要引入java.lang包，系統(tǒng)會自動加載。使用Thread類實現(xiàn)線程的步驟如下：（1）繼承Thread類，并重寫run()方法。Thread類中的run()方法沒有具體內容，需要在子類中重寫run()方法規(guī)定線程要完成的具體任務。run()方法通常也稱為線程執(zhí)行體。（2）創(chuàng)建Thread子類的實例，即創(chuàng)建線程對象。Thread類創(chuàng)建線程有以下兩個常用的構造方法：publicThread()：創(chuàng)建一個線程對象。publicThread(StringthreadName)：創(chuàng)建一個有指定名稱的線程對象。（3）調用線程對象的start()方法啟動線程。線程對象創(chuàng)建之后，不會自動進入線程隊列，JVM也不知道它的存在。此時需要調用start()方法啟動線程，進入線程隊列等候執(zhí)行。當線程獲得CPU資源時，run()方法就會即刻執(zhí)行，進入運行狀態(tài)。案例——模擬喂養(yǎng)寵物本案例通過繼承Thread類創(chuàng)建兩個線程，輸出寵物吃東西、喝水，使用主線程輸出寵物玩耍，演示多線程的運行效果。（1）在Eclipse中新建一個名為ThreadDemo的Java項目。然后在項目中添加一個名為EatFood的類，該類繼承Thread類，并重寫run()方法。具體代碼如下：publicclassEatFoodextendsThread{ privateintfoodamount=5; //食物總量 publicvoidrun(){ //重寫run() while(foodamount>0){ for(inti=1;i<=5;i++){ System.out.print("第"+i+"次吃東西\t"); foodamount-=1; } System.out.println("食物吃完啦！"); } }}（2）在項目中添加一個名為Drink的類，繼承Thread類，并重寫run()方法。具體代碼如下：publicclassDrinkextendsThread{ privateintwateramount=3; //水的總量 publicvoidrun(){ //重寫run()方法 while(wateramount>0){ for(inti=1;i<=3;i++){ System.out.print("第"+i+"次喝水\t"); wateramount-=1; } System.out.println("水喝完啦！"); } }}（3）在項目中添加一個名為TestThread的類，編寫主方法實例化線程對象，然后啟動線程。具體代碼如下：publicclassTestThread{ publicstaticvoidmain(String[]args){ //調用無參構造方法創(chuàng)建兩個線程 EatFoodeat=newEatFood(); Drinkdrink=newDrink(); //啟動線程 eat.start(); drink.start(); //主線程的循環(huán)語句 for(inti=1;i<=4;i++) System.out.print("第"+i+"次玩耍\t"); }}（4）運行程序TestThread.java，在控制臺窗格中可以看到多線程的運行結果，如圖9－1所示。圖9－1運行結果提示：上述程序的運行結果取決于當前CPU資源的使用情況，因此每次運行的結果都可能不同。在運行程序TestThread.java時，JVM首先進入main()方法啟動主線程，主線程在使用CPU資源時實例化并啟動兩個線程，然后執(zhí)行for循環(huán)。在本例的這次運行中，主線程執(zhí)行1次for循環(huán)語句后，CPU資源切換給線程drink。線程drink運行run()方法，執(zhí)行for循環(huán)3次后，CPU資源切換給線程eat，該線程運行run()方法，執(zhí)行1次for循環(huán)后，CPU資源又切換給線程drink，輸出“水喝完啦！”，至此，線程drink的run()方法執(zhí)行完成，進入消亡狀態(tài)。CPU資源切換給主線程執(zhí)行一次for循環(huán)，然后切換給線程eat執(zhí)行3次for循環(huán)。接下來又切換給主線程執(zhí)行兩次for循環(huán)，至此，主線程的執(zhí)行體運行完成進入消亡狀態(tài)。但JVM并沒有結束應用程序，而是將CPU資源切換給線程eat從中斷處繼續(xù)執(zhí)行，直到該線程的run()方法執(zhí)行完成，所有線程都進入消亡狀態(tài)，應用程序才結束運行。四、使用Runnable接口實現(xiàn)多線程線程對象除了可以繼承Thread類創(chuàng)建，還可以通過實現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建。與前一種方式相比，使用Runnable接口方式可以避免單繼承的局限，在繼承非Thread類時實現(xiàn)多線程。使用Runnable接口實現(xiàn)線程的步驟如下：（1）定義Runnable接口的實現(xiàn)類，并重寫該接口的run()方法。Runnable接口中只定義了一個抽象方法run()方法，事實上Thread類也是Runnable接口的一個實現(xiàn)類，Thread類的run()方法是Runnable接口的run()方法的重寫。也就是說，上一節(jié)中繼承Thread類重寫的run()方法實際上重寫的是Runnable接口的run()方法。（2）創(chuàng)建Runnable接口實現(xiàn)類的實例作為線程對象的運行對象，傳遞給構造方法創(chuàng)建線程對象。Runnable接口的實現(xiàn)類采用以下兩種構造方法創(chuàng)建Thread對象。publicThread(Runnabletarget)：使用實現(xiàn)了Runnable接口的類對象target作為運行對象，創(chuàng)建一個線程對象。publicThread(Runnabletarget,Stringname)：使用一個有指定名稱的對象target作為運行對象，創(chuàng)建線程對象。（3）調用線程對象的start()方法啟動線程。案例——模擬外賣訂單本案例通過實現(xiàn)Runnable接口創(chuàng)建一個線程，輸出一個外賣訂單，使用主線程輸出一個訂單，演示多線程的運行效果。（1）在Java項目ThreadDemo中添加一個名為OrderThread的類，該類實現(xiàn)Runnable接口，并重寫run()方法。具體代碼如下：//定義接口Runnable的實現(xiàn)類publicclassOrderThreadimplementsRunnable{ publicvoidrun(){ //重寫run()方法 for(inti=1;i<=3;i++) System.out.println("套餐B"+i+"一份"); }}（2）在項目中添加一個名為TestRunnable的類，編寫主方法實例化線程對象，然后啟動線程。具體代碼如下：publicclassTestRunnable{ publicstaticvoidmain(String[]args){ OrderThreadtarget=newOrderThread(); //創(chuàng)建target Threadtread=newThread(target);//創(chuàng)建Thread對象 tread.start(); //啟動線程 for(inti=1;i<=3;i++) System.out.println("套餐A"+i+"一份"); }}（3）運行程序TestRunnable.java，在控制臺窗格中可以看到多線程的運行結果，如圖9－2所示。圖9－2運行結果任務2應用多線程任務引入通過上一個任務的學習，小白掌握了創(chuàng)建線程的方法，他明白，要想掌握多線程編程，就必須了解線程的生命周期，以及線程各種狀態(tài)的切換。此外，他還想知道如何將線程的特性應用于解決各類實際問題。知識準備一、線程的常用方法前面提到過，線程創(chuàng)建后，調用start()方法進入就緒狀態(tài)，在線程隊列中排隊等待執(zhí)行；當線程獲取CPU資源時就自動執(zhí)行run()方法，進入運行狀態(tài)。在實際應用中，經常需要根據(jù)程序流程操作線程，強制使線程從某一種狀態(tài)轉換到另一種狀態(tài)。下面簡要介紹操作線程常用的幾個方法。1．start()方法該方法用于啟動線程，使新建狀態(tài)的線程轉換為就緒狀態(tài)，進入線程隊列。讀者需要注意的是，只有處于新建狀態(tài)的線程才可以調用start()方法，調用之后不能再次調用該方法，否則會引起IllegalThreadStateException異常。2．run()方法該方法用于指定線程要執(zhí)行的具體操作，當線程獲得CPU資源后由系統(tǒng)自動調用該方法，使就緒狀態(tài)的線程進入運行狀態(tài)。該方法執(zhí)行完成之后，線程進入消亡狀態(tài)。3．sleep()方法默認情況下，線程按照優(yōu)先級從高到低的順序調度執(zhí)行，如果優(yōu)先級高的線程未消亡，優(yōu)先級低的線程就沒有機會獲得CPU資源。通過在高級別線程的run()方法中調用sleep()方法，可以使高級別的線程暫時進入休眠，從而低級別的線程有機會執(zhí)行。線程休眠的時間由sleep()方法的參數(shù)指定，單位為毫秒。休眠結束后，線程進入就緒狀態(tài)。sleep()是靜態(tài)方法，只對當前對象有效，讓當前線程進入休眠。注意：線程在休眠時如果被中斷，JVM會拋出InterruptedException異常。因此，必須在try-catch語句塊中調用sleep()。4．isAlive()方法該方法用于判斷線程是否啟動。處于新建狀態(tài)和消亡狀態(tài)的線程可調用isAlive()方法，返回false。如果線程進入運行狀態(tài)，且run()方法沒有執(zhí)行完成，此時調用isAlive()方法返回true。5．currentThread()方法該方法是Thread類的一個靜態(tài)方法，返回當前正在使用CPU資源的線程。此時，可以通過getName()方法和setName()方法分別獲取、設置線程的名稱。如果沒有在線程啟動前設置名稱，系統(tǒng)會在使用時自動為線程分配一個形如“Thread-N”的名稱。6．interrupt()方法一個占有CPU資源的線程可以使用該方法“吵醒”（中斷）正在休眠的線程。此時休眠的線程會拋出InterruptedException異常，結束休眠，重新進入就緒狀態(tài)等候CPU資源。7．join()方法該方法可以強制某個線程運行，在此期間，其他線程進入阻塞狀態(tài)，必須等待此線程消亡之后才可以繼續(xù)執(zhí)行。8．setPriority()方法在多線程環(huán)境下，系統(tǒng)根據(jù)線程的優(yōu)先級決定就緒狀態(tài)下哪個線程首先進入運行狀態(tài)。使用setPriority()方法可以設置線程的優(yōu)先級（1~10的正整數(shù)）。Thread類使用常量表示線程的優(yōu)先級，例如MIN_PRIORITY代表數(shù)字1；MAX_PRIORITY代表數(shù)字10；NORM_PRIORITY代表數(shù)字5；如果沒有設置優(yōu)先級，則為默認值5。注意：線程的優(yōu)先級大小并不能決定線程的執(zhí)行順序，具體執(zhí)行順序由CPU的調度決定。9．yield()方法該方法可以暫停當前正在執(zhí)行的線程，使線程進入阻塞狀態(tài)，其他具有相同優(yōu)先級的線程有進入運行狀態(tài)的機會。案例——模擬VIP插隊排號本案例使用join()方法阻塞當前線程，模擬銀行柜臺VIP插隊排號。（1）在Java項目ThreadDemo中新建一個名為JoinDemo的類，該類實現(xiàn)Runnable接口，重寫run()方法。然后編寫主方法，創(chuàng)建線程對象，使用join()方法合并線程。具體代碼如下：//定義Runnable接口實現(xiàn)類publicclassJoinDemoimplementsRunnable{ //重寫run()方法 publicvoidrun(){ for(inti=0;i<2;i++){ //獲取線程名稱 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+(i+1)+"號請到窗口辦理"); try{ Thread.sleep(2000); //休眠2秒 }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } } publicstaticvoidmain(String[]args){ //使用Runnable接口實現(xiàn)類的實例創(chuàng)建線程對象vip JoinDemotarget=newJoinDemo(); Threadvip=newThread(target); vip.setName("VIP客戶"); //設置線程名稱 vip.start(); for(inti=15;i<20;i++){ System.out.println((i+1)+"號客戶請到窗口辦理"); try{ vip.join(); //合并線程，強制運行線程vip,其他線程進入阻塞狀態(tài) }catch(InterruptedExceptione){ e.printStackTrace(); } } }}上面的代碼在重寫run()方法時，在for循環(huán)中調用currentThread()方法和getName()方法獲取當前占用CPU資源的線程名稱；使用sleep()方法使線程休眠2秒。在main()方法中創(chuàng)建線程對象vip后，調用setName()方法設置線程的名稱。然后啟動線程vip，在for循環(huán)中合并vip線程強制運行。（2）運行程序，在控制臺窗格中可以看到運行結果，如圖9－3所示。圖9－3運行結果從運行結果可以看到，線程vip調用join()方法之后，主線程進入阻塞狀態(tài)，vip線程被強制執(zhí)行直到結束，然后繼續(xù)執(zhí)行主線程。二、實現(xiàn)線程同步在多線程程序中，由于多個線程搶占資源，可能會發(fā)生資源訪問的沖突，例如同時訪問同一個變量，且某個線程需要修改這個變量的值。為了避免這種沖突造成的數(shù)據(jù)不安全，Java提供了線程同步機制。所謂線程同步，是指一個線程調用使用關鍵字synchronized修飾的方法或代碼塊時，其他線程要使用這個代碼塊或方法就必須等待，直到上一個線程使用完該代碼塊或方法。實現(xiàn)線程同步有兩種方式：同步塊和同步方法。1．同步塊使用關鍵字synchronized修飾的代碼塊稱為同步塊，也稱為臨界區(qū)，語法格式如下：synchronized(同步對象){//需要同步的代碼}從上面的語法格式可以看到，使用同步塊時必須指定一個需要同步的對象，通常將當前對象this設置為同步對象。每個對象都存在一個標志位，具有0和1兩個值。一個線程運行到同步塊時首先檢查該對象的標志位，如果為0，表明有其他線程在運行同步塊，此時該線程處于就緒狀態(tài)。運行同步塊的線程結束，同步對象的標志位被置為1，就緒狀態(tài)的線程開始執(zhí)行同步塊，并將同步對象的標志位設置為0。簡單來說，同步就是指一個線程必須等待另一個線程操作完再繼續(xù)的情況。需要同步的代碼通常為對共享資源的操作。2．同步方法所謂同步方法，就是使用關鍵字synchronized修飾多個線程都要使用的方法，語法格式如下：Synchronized返回值類型方法名(參數(shù)列表){//需要同步的代碼}某個對象調用同步方法時，該對象上的其他同步方法必須等到該同步方法執(zhí)行完畢后才能被執(zhí)行。案例——模擬景區(qū)售票因疫情防控，某景區(qū)開放了3個售票窗口實行限流售票。本案例使用同步代碼塊模擬景區(qū)售票。（1）在Java項目ThreadDemo中新建一個名為Tickets的類，該類實現(xiàn)Runnable接口，在重寫run()方法時定義同步代碼塊。具體代碼如下：publicclassTicketsimplementsRunnable{ intnum=10; //初始票數(shù) publicvoidrun(){ //重寫run()方法 while(num>0){ //定義同步塊，修改余票數(shù)量 synchronized(this){ if(num>0){ try{ Thread.sleep(500); //休眠0.5秒 }catch(Exceptione){ e.printStackTrace(); } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "售出一張\t余票："+(--num)); //輸出售票信息和余票數(shù) } } } }}上面的代碼中，訪問和修改余票是各個線程的共享資源操作，因此放置在同步塊中。一個線程在處理余票數(shù)據(jù)時，其他線程暫時處于就緒狀態(tài)，等前一個線程處理完成，余票數(shù)據(jù)減1，其他線程才能進入同步塊并處理余票數(shù)據(jù)。（2）在項目ThreadDemo中添加一個名為SaleTickets的類。編寫main()方法，創(chuàng)建3個線程并啟動線程。具體代碼如下：publicclassSaleTickets{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ Ticketstickets=newTickets(); //創(chuàng)建Runnable實例tickets Thread[]td=newThread[3]; //使用數(shù)組存放3個線程 //創(chuàng)建線程，指定線程名稱，并啟動線程 for(inti=0;i<3;i++){ td[i]=newThread(tickets); td[i].setName((i+1)+"號窗口"); td[i].start(); } }}（3）運行SaleTickets.java，在控制臺窗格中可以看到輸出的售票信息以及余票信息，如圖9－4所示。圖9－4運行結果三、協(xié)調同步的線程對于同步，有時會涉及一些特殊情況。比如旅客排隊進站時，要求出示身份證明相關證件。如果有人一時找不到身份證件，相關人員就會要求他先在一旁查找，并允許他后面的人先驗證通過。如果找到了，他就可以從等待的位置開始驗證通行。在程序中，如果一個線程使用的同步方法要用到某個變量，而該變量又需要其他線程修改后才能使用，此時可以在同步方法中使用wait()方法中斷線程，使其等待，并允許其他線程執(zhí)行這個同步方法。其他線程執(zhí)行完這個同步方法時，使用notify()方法或notifyAll()方法通知等待執(zhí)行這個同步方法的線程進入就緒隊列，等待分配系統(tǒng)資源，以從中斷處開始執(zhí)行。如果有多個處于等待的線程，則遵循“先中斷先繼續(xù)”原則進入運行狀態(tài)。注意：wait()、notify()和notifyAll()方法只能用在同步塊或同步方法中，且不允許重寫。1．wait()方法該方法與sleep()方法的功能類似，在非多線程運行條件下的情況都是當前線程讓出執(zhí)行機會，進入休眠/等待。不同的是，線程調用wait()方法會釋放其占有的資源，從運行狀態(tài)轉換為等待狀態(tài)，使得其他線程可以進入synchronized代碼塊執(zhí)行，且不需要捕獲異常。而調用sleep()方法不會釋放資源，其他線程只能等待synchronized代碼塊中的線程結束休眠并執(zhí)行完畢才能競爭，且必須要捕獲異常。提示：在實際應用中，wait()方法通常放在一個while(等待條件){}循環(huán)結構中。2．notify()方法該方法用于通知等待隊列中的第一個線程從等待狀態(tài)進入就緒狀態(tài)。3．notifyAll()方法該方法用于通知等待隊列中的所有線程從等待狀態(tài)進入就緒狀態(tài)。案例——排隊購買蛋糕顧客在蛋糕店排隊購買蛋糕，但現(xiàn)在只剩芝士蛋糕了，如果需要其他蛋糕，則需要等待。本案例利用wait()方法和notifyAll()方法模擬排隊買蛋糕的場景。（1）在Java項目ThreadDemo中新建一個名為Customers的類，該類實現(xiàn)Runnable接口，并定義一個同步方法處理購買蛋糕的事務。具體代碼如下：publicclassCustomersimplementsRunnable{ publicvoidrun(){ //重寫run()方法 //不同顧客調用同步方法byCake(),參數(shù)為要購買的蛋糕種類 if(Thread.currentThread().getName().equals("Lily")){ byCake("Bestingcake"); } elseif(Thread.currentThread().getName().equals("Alex")){ byCake("cheesecake"); } } //定義同步方法 privatesynchronizedvoidbyCake(Stringcake){ //cheesecake可以直接購買 if(cake=="cheesecake"){ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"要買"+cake); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"買到了"+cake); }else{ //如果要購買其他種類的蛋糕，輸出提示信息 try{ System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"要買"+cake); System.out.println(cake+"已售完"); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"等待糕點師制作蛋糕……"); System.out.println("下一位顧客購買蛋糕……"); wait();//中斷當前線程，進入等待狀態(tài) Thread.sleep(2000);//休眠2秒，輸出提示信息 System.out.println(cake+"制作完成"); System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"買到了"+cake); }catch(InterruptedExceptione){} } notifyAll(); //喚醒等待中的線程，從中斷處繼續(xù)執(zhí)行 }}（2）在項目中添加一個名為Cakes的類，該類創(chuàng)建兩個線程并啟動線程。具體代碼如下：publicclassCakes{ publicstaticvoidmain(String[]args){ Customerstarget=newCustomers(); //實例化Runnable實現(xiàn)類對象 Thread[]customers=newThread[2]; //使用數(shù)組存儲2個線程 String[]name=newString[]{"Lily","Alex"}; //指定線程名稱 //創(chuàng)建2個線程對象，設置名稱并啟動 for(inti=0;i<2;i++){ customers[i]=newThread(target); customers[i].setName(name[i]); customers[i].start(); } }}（3）運行程序，在控制臺窗格中可以看到運行結果，如圖9－5所示。圖9－5運行結果四、GUI線程在運行包含圖形用戶界面的Java應用程序時，JVM會自動啟動一些專門用來監(jiān)聽和響應用戶在圖形用戶界面上的操作的GUI線程。GUI線程負責建造窗體以及處理GUI事件，任何一個特定窗體的消息總是被產生這一窗體的線程捕獲，然后派發(fā)給不同的窗體函數(shù)處理。GUI線程中有兩個重要的線程：AWT-EventQuecue和AWT-Windows。AWT-EventQuecue線程負責處理GUI事件，而AWT-Windows線程負責將窗體或組件繪制到桌面。在創(chuàng)建有GUI的Java多線程應用程序時，通常會繼承JFrame類，并實現(xiàn)Runnable接口和需要的事件監(jiān)聽接口。案例——字母游戲本案例利用Swing組件、GUI事件和多線程，制作一個字母游戲。（1）在Java項目ThreadDemo中新建一個名為RandomLetter的類，該類繼承JFrame類，并實現(xiàn)接口ActionListener和Runnable。具體代碼如下：importjava.awt.Color;importjava.awt.FlowLayout;importjava.awt.Font;importjava.awt.event.ActionEvent;importjava.awt.event.ActionListener;importjavax.swing.JFrame;importjavax.swing.JLabel;importjavax.swing.JTextField;//繼承JFrame，并實現(xiàn)接口ActionListener和RunnablepublicclassRandomLetterextendsJFrameimplementsActionListener,Runnable{ JLabelinfo,letter,score,msg; //標簽組件 JTextFieldinput; //文本域 ThreadsetLetter; //用于產生字母 intsleepTime,scores; //休眠時間和得分 RandomLetter(){ setLayout(newFlowLayout()); //設置流式布局 setLetter=newThread(this); //創(chuàng)建線程 letter=newJLabel(""); //顯示生成的字母，初始為空 letter.setFont(newFont("Arial",Font.BOLD,26));//設置產生的字母的字體和顏色 letter.setForeground(Color.RED); add(letter); //添加到窗體 info=newJLabel("請輸入左側的字母（回車確認）"); add(info); input=newJTextField(6); //輸入的字母 add(input); score=newJLabel("得分："); score.setForeground(Color.BLUE); add(score); msg=newJLabel(""); //錯誤提示信息 msg.setForeground(Color.RED); //默認字呈，顯示紅色 msg.setAlignmentY(CENTER_ALIGNMENT); //居中對齊 add(msg); input.addActionListener(this); //監(jiān)聽文本域的動作事件 setBounds(100,200,420,120); //窗體的位置和大小 setResizable(false); //窗體不可改變大小 setVisible(true); //窗體可見 setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); //關閉窗體的方式 setLetter.start(); //在AWT-Windows線程中啟動產生字母的線程 } publicvoidsetSleepTime(intms){ //設置休眠時間 sleepTime=ms; } publicvoidrun(){ //重寫Runnable接口的run() while(true){ charc=(char)(int)(Math.random()*26+97);//生成隨機字母 letter.setText(""+c+""); //顯示字母 try{ Thread.sleep(sleepTime); //休眠 }catch(InterruptedExceptione){} } } //重寫ActionListener接口的actionPerformed() publicvoidactionPerformed(ActionEvente){ //獲取產生的字母和輸入的字母 Strings=letter.getText().trim(); Stringin=input.getText().trim(); if(s.equals(in)){ //如果輸入的字母正確 msg.setText(null); //清空錯誤提示 scores++; //計算得分 score.setText("得分："+scores); //輸出得分 input.setText(null); //清空輸入文本框 setLerrupt(); //喚醒休眠的線程，產生新的字母 } else //如果輸入不正確，輸出錯誤提示 msg.setText("錯誤！請重新輸入！"); }}（2）在項目中添加一個名為LettersGame的類，編寫main()方法實例化類對象，具體代碼如下：publicclassLettersGame{ publicstaticvoidmain(String[]args){ RandomLetterwin=newRandomLetter(); win.setTitle("字母游戲"); //設置窗體標題 win.setSleepTime(5000); //設置休眠時間 }}（3）運行程序，打開如圖9－6所示的窗口。在文本框中輸入一個字母，如果與給定的字母相同（包括大小寫），則得分加1；如果輸入的字母與給定字母不同，則輸出一條錯誤提示信息，如圖9－7所示。圖9－6運行結果1圖9－7運行結果2本例中由于指定了產生字母的線程生成字母后休眠5秒，因此如果輸入錯誤或沒有輸入，則間隔5秒后顯示的字母會被新產生的字母替換。如果在5秒內輸入了正確的字母，則運行語句setLerrupt();，喚醒休眠的線程，立即產生新的字母。項目總結項目實戰(zhàn)本章將在上一章完成的項目基礎上進行修改，分別創(chuàng)建服務器端線程和客戶端線程。當一個客戶端訪問服務器時，就會新建一個線程處理這個客戶端的事務，從而可以處理多個用戶的請求。（1）復制并粘貼“進銷存管理系統(tǒng)V8.0”，在CopyProject對話框中修改項目名稱為“進銷存管理系統(tǒng)V9.0”，然后單擊Copy按鈕關閉對話框。（2）在net包中新建一個名為ServerThread.java的類，繼承Thread類，用于創(chuàng)建服務器端線程。具體代碼如下：packagenet;importjava.io.IOException;importjava.io.InputStream;importjava.io.OutputStream;import.Socket;importcontroller.ServerControllers;importmodel.Goods;importmodel.Results;publicclassServerThreadextendsThread{ Socketconn; byte[]buf=newbyte[256]; InputStreamsin; OutputStreamsout; publicServerThread(Socketconn){ //構造方法 this.conn=conn; } publicvoidrun(){ //重寫run()方法 try{ System.out.println("已連接客戶端"+conn.getInetAddress() +",端口為"+conn.getPort()); sin=conn.getInputStream(); sout=conn.getOutputStream(); //處理請求 while(true){……}篇幅所限，省略了處理客戶端事務請求的代碼，具體代碼請參見上一章項目實戰(zhàn)中Server類的構造方法。（3）打開Server.java，修改Server類的構造方法如下： publicServer(){ ServerSocketss; Socketconn; //接收并處理客戶端請求 try{ ss=newServerSocket(2022); while(true){ System.out.println("服務器準備就緒，等待連接請求……"); conn=ss.accept(); //阻塞線程 ServerThreadst=newServerThread(conn); //創(chuàng)建線程 st.start(); //啟動線程 } }catch(IOExceptione){ e.printStackTrace(); } }（4）在net包中新建一個名為Client