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＼ 竺 Ｊａｖａ多线程技术浅析 李艳玲 ． 郑淑荣 （辽宁工程技术大学，阜新１２３０００） 摘要：多线程程序，可以让计算机在同一段时间内并行处理不同的工作任务．实现多任务同时 工作。在Ｊａｖａ程序中有两种方式创建线程，而用ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ关键字来修饰线程的方法， 则可实现线程之间的同步，保证在同一时刻只有一个线程访问该方法，实现资源之间的 协商共享。 关ｔ词：Ｊａｖａ线程；多线程技术；线程同步 ０引言 多线程技术是Ｊａｖａ语言的一个重要特性。通过 编制多线程程序．可以让计算机在同一段时间内并行 处理不同的工作任务。 由于系统的Ｔｈｒｅａｄ类中，ｒｕｎ０方法没有具体内容。所 以用户创建自己的Ｔｈｒｅａｄ类的子类时．需要在子类 中重新定义自己的＂ｎＯ方法，这个ｒｕｎｎ方法中包含 了用户线程的操作。定义了Ｔｈｌ￣ａｄ子类后．程序中如 果需要使用线程时．只需要创建一个已定义好的 Ｔｈｒｅａｄ子类的实例对＿象就可以了。 １什么是线程 众所周知．程序是用某种语言编写的一段静态的 代码。可以理解成一组计算机指令的集合。而进程是 ３．２间接方式创建线翟 由于Ｊａｖａ不支持多继承性。如果用户需要类以 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。线程则是比进程更小 的执行单位．是进程内部单一的一个顺序控制流。 线程方式运行且继承其他所需要的类．就必须实现 Ｒｕｎｎａｂｌｅ接口。Ｒｕｎｎａｂｌｅ接口包含了与Ｔｈｒｅａｄ一致的 基本方法。事实上，Ｒｕｎｎａｂｌｅ接１３只有一个ｒｕｎＯ方法． 所以实现这个接１３的程序必须要定义ｒｕｎＯ方法的具体 内容，用户新建线程的操作也由这个方法来决定。定义 好接口类后．程序中如果需要使用线程时．只要以这个 实现了ｒｕｎ０方法的类为参数创建系统类Ｔｈｒｅａｄ的对 象．就可以把实现的Ｉ＇ＬｌｎＯ方法继承过来。 ２线程的状态 每个Ｊａｖａ程序都有一个缺省的主线程。对于Ｊａｖａ 应用程序．主线程是ｍａｉｎＯ方法执行的线索；对于 Ａｐｐｌｅｔ程序．主线程是指挥浏览器加载并执行Ｊａｖａ Ａｐｐｌｅｔ程序的线索。要想实现多线程，必须在主线程 中创建新的线程对象。任何线程一般具有五种状态． 即新建、就绪、运行、堵塞、死亡。 ４线程优先级 在一个程序中可以建立多个线程．并通过调用 ｓｔａｒｔＯ方法来启动线程．这些线程启动后。可以同时存 在、同时运行。形成多条执行线索，并于主程序运 行．即各个线程与主程序处于并行工作中。 那么．在众多的线程中，哪一个线程先执行。哪一 ３在Ｊａｖａ程序中如何创建线程 在Ｊａｖａ程序中有两种方式创建线程：一种是直 理 代 接方式创建线程。即创建Ｔｈｒｅａｄ类的子类：另一种是 个线程后执行呢？这取决于线程的优先级。线程的优先 级是个整数值，值愈高。愈先执行，值愈低。愈后执行。 线程的优先级可以在创建线程时设定．也可以通 过调用线程类的相应方法设置。 计 间接方式创建线程．即实现Ｒｕｎｎａｂｌｅ接１３。 算 ３．１直接方式创建线程 机 为创建一个线程．最简单的方法就是从Ｔｈｒｅａｄ ＾ ｅａｄ类代表Ｊａｖａ程序中单个的运行 总 类直接继承。Ｔｈｒ５线程之间的同步 并行执行的各个线程如需要访问同一个变量．如 第 线程．它综合了Ｊａｖａ程序中一个线程需要拥有的属 二 性和方法．包含了创建和运行线程所需的一切东西。 收稿日期：２００７—０６－２６ 修稿日期：２００７－１０—０８ 七 三 ｖ ￣期 作者简介：（１９６３一），沈阳新民人，工程师，从事墙域为计算机基础教学研究及教学管理工作 ＠ＭＯＤＥＲＮ ＣＯＭＰＵＴＥＲ撕－１２ 维普资讯 http://www.cqvip.com ／ 实践与经验 ————————————————．．．．．．．．／ ／ 一个线程Ａ要为变量Ｘ赋值．而另一个线程Ｂ要读 取变量Ｘ的值．那么在线程Ａ未对变量Ｘ完成赋值 之前．线程Ｂ就不能读取变量Ｘ的值，这应如何处理 呢？这时可用ｓｖｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ关键字来修饰对变量Ｘ进 行访问的方法。这样当线程Ａ调用这个方法后，其他 线程要调用这个方法就必须等待，直到线程Ａ使用 完该方法后．其他线程方可使用。 用ｓｖｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ说明的方法是同步方法．主要用 于多线程程序设计．用于保证在同一时刻只有一个线 程访问该方法．以实现线程之间的同步。同步方法是 实现资源之间的协商共享的保证方式 ３程序示例 下面给出两个Ａｐｐｌｅｔ程序。程序１运行后，在第 一个文本区域中显示的值不断增１．在第二个文本区 域中显示的值不断增２，说明两个线程同时存在，同 时运行。程序２运行后，虽然在第一个文本区域中显 示的值仍不断增１．在第二个文本区域中显示的值也 不断增２．但两个文本区域中显示的值是同一个变量 ｋｌ的值．由于采用了同步方法。文本区域１中的值在 增１时．文本区域２中的值不变．文本区域２中的值 在增２时．文本区域１中的值不变。即当进程１调用ＸＣ 方法时，进程２必须等待，而当进程２调用ＸＣ方法时， 进程１必须等待．说明了线程之间同步的作用。 程序ｌ关键代码为： ｐｕｂｌｉ Ｃ ｃｌａｓｓ Ａｐｐｌｅｔｌ ｅｘｔｅｎｄｓ Ａｐｐｌｅｔ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ Ｒｕｎｎａｂｌｅ ｛ ｉｎｔ ｋｌ＝Ｏ，ｋ２＝０； ＴｅｘｔＡｒｅａ ｔｅｘｔ１＝ｎｅｗ ＴｅｘｔＡｒｅａ（１８，８），ｔｅｘｔ２＝ｎｅｗ ＴｅｘｔＡｒｅａ（１８，８）； Ｌａｂｅｌ １１＝ｎｅｗ Ｌａｂｅｌｆ”线程１：每次将文本框中的值加 １”）； ｌａｂｅｌ １２＝ｎｅｗ ｌａｂｅｌｆ”线程２：每次将文本框中的值加 ２”）； Ｔｈｒｅａｄ ＸＣ１＝ｎｕｌｌ； Ｔｈｒｅａｄ ｘｃ２＝ｎｕｌｌ； ｐｕｂｌｉｃ ｖｏｉｄ ｉｎｉｔ０ ｛ ＸＣ １＝ｎｅｗ Ｔｈｒｅａｄ（ｔｈｉｓ）； ｘｃ２＝ｎｅｗ Ｔｈｒｅａｄ（ｔｈｉｓ）； ａｄｄ（１１）； ａｄｄ（１２）； ａｄｄ（ｔｅｘｔ１）； ａｄｄ（ｔｅｘｔ２）； ｝ ｐｕｂｌｉｃ ｖｏｉｄ ｓｔａｒｔ０ ｛ ｘｃ１．ｓｔａｒｔ０； ｘｃ２．ｓｔａｒｔ０； Ｊ ｐｕｂｌｉｃ ｖｏｉｄ ｘｃ０ ｛ ｉｆ（Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔＴｈｒｅａｄ０＝＝ｘｃ１）｛ ｆｏｒ（ｉｎｔ ｉ＝ｌ；ｉ＜＝３；ｉ＋＋１ ． ｛ ｋｌ＝ｋｌ＋１： ｔｒｙ｛Ｔｈｒｅａｄ．ｓｌｅｅｐ（５００）；ｌ ｃａｔｃｈ￣ｘｃｅｐｔｉｏｎ ｅ）” ｔｅｘｔ１．ａｐｐｅｎｄ￣１＋”＼ｎ“）； Ｊ Ｊ ｅｌｓｅ ｉｆ（Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔｈＴｒｅａｄ０＝＝ｘｃ２１ ｛ ｆ０ｒ（ｉｎｔ ｉ＝ｌ；ｉ＜＝３；ｉ＋＋） ｛ ｋ２＝ｋ２＋２： ｔｒｙ｛Ｔｈｒｅａｄ．ｓｌｅｅｐ（５００）；ｌ ｃａｔｃｈ￣ｘｃｅｐｔｉｏｎ ｅ）” ｔｅｘｔ２．ａｐｐｅｎｄＳ２＋”＼ｎ”）； ｌ Ｊ ｌ ｐｕｂｌｉｃ ｖｏｉｄ ｍｎ０ ｛ ｉｆＣＦｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔｈＴｒｅａｄ０＝＝ｘｃ１ ＩＩ Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔ— Ｔｈｒｅａｄ０＝＝ｘｃ２） ｆ０ｒ（ｉｎｔ ｉ＝ｌ；ｉ（＝５；ｉ＋＋）ｘｃＯ； ｌ Ｊ 程序２关键代码为： ｐｕｂｌｉｃ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ｖｏｉｄ ｘｃ０ ｛ ｉｆ（Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔｈＴｒｅａｄ０＝＝ｘｃ ｌ１ ｛ ｆ ｎｔ ｉ＝ｌ；ｉ＜：３；ｉ＋＋） ｛ ｋｌ＝ｋｌ＋１： ｔｒｙ｛ｈＴｒｅａｄ．ｓｌｅｅｐ（５００）；ｌ ｃａｔｃｈ（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ ｅ）” ｔｅｘｔ１．ａｐｐｅｎｄ￣１＋”＼ｎ”）； ｌ Ｊ 现 ｅｌｓｅ ｉｆ（Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔｈＴｒｅａｄ０＝＝ｘｃ２） 代 ｛ 计 ｆｏｒ（ｉｎｔ ｉ＝ｌ；ｉ＜＝３；ｉ＋＋） 算 ｛ 机 ｋｌ＝ｋｌ＋２： ＾ ｔｒｙ｛Ｔｈｒｅａｄ．ｓ｜ｅｅｐ（５００）；｝ 总 ｃａｔｃｈ（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ ｅ）｛ｌ 第 ｔｅｘｔ２．ａｐｐｅｎｄ（ｋ １＋”＼ｎ”）； 二 Ｊ 七 ｌ 三 期 ＭＯＤＥＲＮ ＣＯＭ ＰＵＴＥＲ舢．１２④ 维普资讯 http://www.cqvip.com ＼ ｐｕｂｌｉｃ ｖｏｉｄ ｒｎ０ ａ｛ 竺竺竺 参考文献 【ｌ】卜照斌等．Ｊａｖａ ２编程详解．北京：电子工业出版社 ｉｆｆ，Ｉｈｒ嘲Ｉｄ．ｃｕｒｒｅｎｔＴｈｒｅａｄ０＝＝ｘｃ１ ＩＩ Ｔｈｒｅａｄ．ｃｕｒｒｅｎｔ－ Ｔｈｒｅａｄ０＝＝ｘｃ２） ｆｏｔ（ｉｎｔ ｉ＝ｌ；ｉ＜＝５；ｉ＋＋）ｘｃ０； ｝ 【２］郝志芬等译．Ｊａｖａ宝典．北京：电子工业出版社，１９９９ 【３】李卓玲等．Ｊａｖａ程序设计实用教程．大连：大连理工出版 社．２００２ Ｂｒｉｅｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｊａｖａ Ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｉｌｙ 一 一－ ＬＩ Ｙａｎ—ｌｉｎｇ ，ＺＨＥＮＧ Ｓｈｕ－ｒｏｎｇ （Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｘｉｎ １２３０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉ１ｌｅ ｍｕｌｆｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ ｍａｙ ｌｅｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｔａｓｋｓ ｐａｒａｌｌｅｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｉｄｅｎｔｉ－ ｃａｌ ｉｔｍｅ ｔｏ ｆｕｌｉｆｌｌ ｔｈｅ ｍｕｌｉｔ－ｄｕｔｉｅｓ ｗｏｒｋ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．Ｉｎ ｔｈｅ Ｊａｖａ ｌａｎｇｕａｇｅ．ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｔｗｏ ｍａｎｎｅｒｓ ｔｏ ｃｒｅａｔｅ ａ ｔｈｒｅａｄ．ｗｈｉｌｅ凼ｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｏｒｅ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｃａｎ ｂｅ ｒｅａｌｌｉｚｅｄ ｂｙ ｍｅａｎ８ ｏｆ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ ｗｉｈ ｔｔｈｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ｋｅｙｗｏｒｄｓ，８０ ｃｏｄｅ ｓｈａｒｉｎｇ ｏｆ ｍｕｌｔｉｔｈ￣ｄｉｎｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｃａｎ ｂｅｒｅａｃｈｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｊａｖａ；Ｍｕｌｔｉｔｈｒｅａｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｔｈｒｅａｄ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ （上接第４２页） 参考文献 【１】ｃ．Ｔ．Ｈｓｕ，印ｄ Ｊ．Ｌ．Ｗｕ，Ｍｕｌｔｉｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｆｏｒ Ｄｊ— ｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｅｓ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ ａｎｄ ＳｙｓｔｅｍⅡ’１９９８， ａｄ Ｗａｔｅｒｎｍａｒｋｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ ｏｎ ＳＰ，１９９８， ８６（６）：１０６４－１０７８ ［６］Ｓｔｅｐｈａｎｅ．Ｇ．Ｍａｌｌａｔ．Ａ Ｔｈｅｏｒｙ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｓｉｓｎ￣Ｄｅ＿－ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：Ｔｈｅ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ．ＩＥＥＥ Ｔｒａｍ．ｏｎ ４５（８）：１０９７－１ １０１ 【２］Ｃ．Ｔ Ｈｓｕ，ｎｄ ａＪ．Ｌ．Ｗｕ，Ｈｉｄｄｅｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｓ ｉｎ Ｉｎｌｇｇｅｓ， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，１９９９，８（１）：５８－６８ 【３］Ｉｊ．Ｃｏｘ，Ｊ．Ｋｉｌｉａｎ，Ｆ．Ｔ．Ｌｅｉｇｈｔｏｎ，Ｔ．Ｓｈａｍｏｏｎ，Ｓｅｃｕｒｅ Ｓｐｒｅａｄ Ｓｐｅｃｎｕｍ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｉｍ— ＰａＲｅｒｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｎｄａ Ｍａｃｈｉｎｅ ＩｎｔｅＨｉｇｅｎｃｅ，１９８９，ｌ １（７）：６７４～ ６９３ ａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，１９９７，６（１ ２）：１６７３￣１６８６ ［４］Ｋ．Ｋ．Ｗｏｎｇ，Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｃｏｎ－ ｓｕｍｅｒ Ｅｌｃｔｅｒｏｎｉｃｓ，１９９７，４３（４）：１００３－１００９ Ｍ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｄａｔａ Ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ ｆ７】刘贵忠，邸双亮．小波分析及其应用．西安：西安电子科技 大学出版社．１９９２ ｆ８】李永忠．基于小波变换的图像可分级压缩编码．计算机 应用与软件，２００５ｆ２）：９５～９８ ｆ９】李永忠．一种基于小波变换的多分辨率数字水印新算法． 计算机应用研究，２００４ｆ９）：９５６－９５８ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｂｌｏｃｋ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ＹＵ Ｒｕｉ－ｑｉｎ ．Ｌｉ Ｙｏｎｇ－ｚｈｏｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｃｔｅｒｉｅｓ ｎｄ ａＩｎｆｏｍａｔｒｉｏｎ，Ｊｉｎｇｓａｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｙｔ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｊｉｎｇ ２１ａ２００３； ２．Ｅｌｅｃｉｔｏｎ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｚｈｅｎｊｉｎｇａ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｅｎｊｉｎｇ ２１ａ２００３） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｎ ａｌａｇｏｉｒｈｍ ｏｔｆ ｄｉｉｇｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｂｌｏｃｋ ｗａｖｅｌｅｔ Ｉｘａｎｓｏｆｒｍ．Ｅａｃｈ ｐｉｘｅｌ ｏｆ ａ ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｉｓ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｖｅｌｅｔ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ａ ｂｌｏｃｋ ｉｎ ｔｈｅ ｉｍａｇｅｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｓｈｏｗ，ｔｈｅ ｄｉｉｇｔｌａ ｗａｔｅｒｍａｒｋ ｉｓ ｒｏｂｕｓｔ ｅｎｏｕｇｈ ｔｏ ｉｍａｇｅ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉｉｇｔａｌ Ｗａｔｅｒｍａｒｋ；Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒｎｓａｆｏｒｍ；Ｃｏｐｙｒｉｈｔｇ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏ ＭＯＤＥＲＮ ＣＯＭＰＵＴＥＲ ２００７＿ｌ２
