Thread
public void run() { for(int i=0;i<5;i++) System.out.println(doThing+": "+i); }
} 12
Control a thread
• States of a Thread:
Program
Thread
406704: Program Design and Construction
Multi-Threading
Quan Bai
Overview
●
●
● ●
Thread and process Create a thread Control a thread Synchronization and communication
Tasks
public class DoSomething { private String doWhat;
Create 2 threads to conduct the 2 printing tasks
public DoSomething(String aThing) { this.doWhat = aThing; doIt(); } public void doIt(){ for (int i=0;i<5;i++) System.out.println(doWhat+": "+i); }
• One of the powerful features of Java is its built-in support for multi-threading, i.e., the capability of running multiple tasks in a program concurrently
• Two things to do to create threads in java:
(1) Create a task (object) (2) Create a thread and combine the task with the thread (object)
4
Creating threads in Java (cont.)
public static void main(String[] args){ System.out.println("Current thread: " + Thread.currentThread()); Thread.currentThread().setName("MyThread"); System.out.println("After name change: " + Thread.currentThread()); }
Current thread: Thread[main,5,main] After name change: Thread[MyThread,5,main]
9
Example: create threads
public class ThreadDemo1 { public static void main(String[] args) { String hw= “do home work”; String tv= “watch TV”; DoSomething doHW= new DoSomething( hw ); DoSomething watchTV = new DoSomething( tv ); } }
• Use Thread(task: Runnable) to create a thread instance
Thread () Thread(task: Runnable)
start (): void setPriority(priority: int): void join(): void sleep(milliseconds: long) yield(): void interrupt(): void
}
11
Create threads (solution 2)
public class ThreadDemo2 extends Thread { String doThing; ThreadDemo2(String doWhat){ this.doThing=doWhat; } public static void main(String[] args) { String hw= "do home work"; String tv= "watch TV"; ThreadDemo2 thread1=new ThreadDemo2(hw); ThreadDemo2 thread2=new ThreadDemo2(tv); thread1.start(); thread2.start(); }
• Share the process's resources: memory and open files • Requires fewer resources than creating a new process.
Thread 1 Thread 2 Thread 3
Creating threads in Java
Constructors
Controlling methods
//Create a task class public class ThreadDemo{ public class TaskClass implements Runnable { public void someMethod(){ public TaskClass(...) { //Create an instance of TaskClass ... TaskClass task=new TaskClass(...); } //Create a thread //Implement the run method in Runnable Thread thread=new Thread(task); void run() { //Start a thread //things to do in the task thread.start(); } } } } Way 1 to create threads: by implementing 6 the Runnable interface
1. Creating tasks:
– Declare a class for tasks which implements the Runnable interface
//Creating a task public class TaskClass implements Runnable { public TaskClass() { ... } //Implement the run method in Runnable void run() { //things to do in the task } }
•
Change/set a thread’s name: setName()
8
main Thread
• When a program starts, the main Thread automatically starts • The default name of the Thread: main with priority 5
//Runnable interface public interface Runnable { void run(); }
5
Creating threads in Java (cont.)
<<interface>> ng.Runnable
ng.Thread
2. Create a Thread
Open and edit a word document
Processor
Process
Auto-save, Spell check, „
Process (single-processor system)
Thread 1 Thread 2 Thread 3
Process (multi-processor system)
Creating threads in Java
• The Thread class implements Runnable
<<interface>> ng.Runnable
ng.Thread
//Custom thread class public class CustomThread extends Thread { public CustomThread( ) { ... } //Override the run method in Runnable void run() { //things to do in the task } }
public class ThreadDemo{ public void someMethod(){ //Create a thread CustomThread thread1=new CustomThread( ); //Start a thread thread1.start(); //Create another thread CustomThread thread2=new CustomThread( ); //Start a thread thread2.start(); } }
2
Process and thread
• Self-contained execution environment • Complete, private set of basic run-time resources • Address spaces • Memory spa 2 to create threads: by extending the Thread class
thread协议
thread协议Thread协议是一种物联网技术，旨在为低功耗设备提供可互通的通信标准。
它在家庭和建筑物的自动化系统中发挥着重要的作用，并为用户提供方便、高效且安全的智能生活体验。
本文将介绍Thread协议的背景、工作原理以及它在物联网应用中的优势。
Thread协议的背景：随着物联网的发展，越来越多的设备被连接到互联网上，这包括智能手机、智能家居设备、智能家电等。
然而，这些设备之间的通信并不方便，无法进行互操作。
为了解决这个问题，Thread协议应运而生。
Thread协议的工作原理：Thread协议基于IPv6，使用IEEE 802.15.4无线协议作为物理层，具有自配置、自修复和低功耗的特点。
它采用网格网络拓扑结构，可以自动寻找路径以保持设备之间的连接。
此外，Thread还支持多种应用层协议，如CoAP、UDP和TCP，以满足不同应用的需求。
Thread协议在物联网应用中的优势：1. 低功耗：Thread协议使用低功耗的IEEE 802.15.4技术，使得设备能够长时间工作，延长了电池寿命，减少了更换电池的频率。
2. 安全性：Thread协议采用了安全的全网协同认证机制，确保设备之间的通信是私密的，防止了信息被窃取或篡改。
3. 可扩展性：Thread协议支持多个设备加入到网络中，可以根据需要灵活扩展，满足不同规模的应用场景。
4. 互操作性：Thread协议支持与其他通信协议的互操作，如Wi-Fi、Zigbee等，使得不同设备之间能够进行无缝的通信与控制。
5. 稳定性：通过网格网络结构，如果一个设备出现故障，数据可以通过其他路径传输，确保网络的稳定性和可靠性。
使用Thread协议的典型场景包括：1. 智能家居：通过Thread协议连接家中的不同设备，如智能灯泡、温度传感器、摄像头等，实现远程控制和监控功能。
2. 建筑自动化：Thread协议可以用于建筑物的自动化系统，如照明控制、空调控制、安全监控等。
thread 常用方法
thread 常用方法在Java中，`Thread`类和`Runnable`接口是用于实现多线程的常用方式。
以下是`Thread`类和`Runnable`接口中的一些常用方法：1. `start()`: 启动线程。
该方法会调用线程的`run()`方法。
2. `run()`: 线程要执行的代码放在这个方法中。
一旦线程启动，`run()`方法就会被自动执行。
3. `stop()`: 试图停止正在运行的线程。
然而，这个方法已经被废弃，因为它是非安全的，可能会导致死锁。
推荐使用`interrupt()`方法来中断线程。
4. `interrupt()`: 用于中断线程。
它会设置线程的中断状态，并抛出一个`InterruptedException`。
5. `isInterrupted()`: 返回线程的中断状态。
如果线程被中断，则返回true。
6. `sleep(long millis)`: 使当前线程休眠指定的毫秒数。
7. `join()`: 阻止当前线程，直到调用`join()`方法的线程结束执行。
8. `yield()`: 暂停当前线程的执行，使得其他线程可以执行。
9. `currentThread()`: 返回当前正在执行的线程。
10. `holdsLock(Object obj)`: 检查当前线程是否持有一个指定对象的锁。
11. `enumerate(Thread[] array)`: 将指定数组中的所有非守护线程复制到新数组中并返回。
12. `activeCount()`: 返回当前活动的线程数。
注意：为了确保线程安全，应避免在`run()`方法中进行任何同步操作，因为`run()`方法是在调用线程中同步执行的，而不是在独立的线程中执行的。
Thread类（线程）
Thread类（线程）操作系统通过线程对程序的执⾏进⾏管理，当操作系统运⾏⼀个程序的时候，⾸先，操作系统将为这个准备运⾏的程序分配⼀个进程，以管理这个程序所需要的各种资源。
在这些资源之中，会包含⼀个称为主线程的线程数据结构，⽤来管理这个程序的执⾏状态。
在Windows操作系统下，线程的的数据结构包含以下内容： 1、线程的核⼼对象：主要包含线程当前的寄存器状态，当操作系统调度这个线程开始运⾏的时候，寄存器的状态将被加载到CPU中，重新构建线程的执⾏环境，当线程被调度出来的时候，最后的寄存器状态被重新保存到这⾥，已备下⼀次执⾏的时候使⽤。
2、线程环境块(Thread Environment Block,TED)：是⼀块⽤户模式下的内存，包含线程的异常处理链的头部。
另外，线程的局部存储数据(Thread Local Storage Data)也存在这⾥。
3、⽤户模式的堆栈：⽤户程序的局部变量和参数传递所使⽤的堆栈，默认情况下，Windows将会被分配1M的空间⽤于⽤户模式堆栈。
4、内核模式堆栈：⽤于访问操作系统时使⽤的堆栈。
在抢先式多任务的环境下，在⼀个特定的时间，CPU将⼀个线程调度进CPU中执⾏，这个线程最多将会运⾏⼀个时间⽚的时间长度，当时间⽚到期之后，操作系统将这个线程调度出CPU，将另外⼀个线程调度进CPU，我们通常称这种操作为上下⽂切换。
在每⼀次的上下⽂切换时，Windows将执⾏下⾯的步骤：将当前的CPU寄存器的值保存到当前运⾏的线程数据结构中，即其中的线程核⼼对象中。
选中下⼀个准备运⾏的线程，如果这个线程处于不同的进程中，那么，还必须⾸先切换虚拟地址空间。
加载准备运⾏线程的CPU寄存器状态到CPU中。
公共语⾔运⾏时CLR(Common Language Runtime)是.Net程序运⾏的环境，它负责资源管理，并保证应⽤和底层操作系统之间必要的分离。
在.Net环境下，CLR中的线程需要通过操作系统的线程完成实际的⼯作，⽬前情况下，.Net直接将CLR中的线程映射到操作系统的线程进⾏处理和调度，所以，我们每创建⼀个线程将会消耗1M以上的内存空间。
Thread详解
Thread详解具体可参考：，这⾥对线程状态的转换及主要函数做⼀下补充。
⼀. 线程状态转换图 注意：1. 调⽤obj.wait()的线程需要先获取obj的monitor，wait()会释放obj的monitor并进⼊等待态。
所以wait()/notify()都要与synchronized联⽤。
详见:1.1 阻塞与等待的区别阻塞：当⼀个线程试图获取对象锁（⾮java.util.concurrent库中的锁，即synchronized），⽽该锁被其他线程持有，则该线程进⼊阻塞状态。
它的特点是使⽤简单，由JVM调度器来决定唤醒⾃⼰，⽽不需要由另⼀个线程来显式唤醒⾃⼰，不响应中断。
等待：当⼀个线程等待另⼀个线程通知调度器⼀个条件时，该线程进⼊等待状态。
它的特点是需要等待另⼀个线程显式地唤醒⾃⼰，实现灵活，语义更丰富，可响应中断。
例如调⽤：Object.wait()、Thread.join()以及等待Lock或Condition。
需要强调的是虽然synchronized和JUC⾥的Lock都实现锁的功能，但线程进⼊的状态是不⼀样的。
synchronized会让线程进⼊阻塞态，⽽JUC⾥的Lock是⽤LockSupport.park()/unpark()来实现阻塞/唤醒的，会让线程进⼊等待态。
但话⼜说回来，虽然等锁时进⼊的状态不⼀样，但被唤醒后⼜都进⼊runnable态，从⾏为效果来看⼜是⼀样的。
⼆. 主要操作2.1 start()新启⼀个线程执⾏其run()⽅法，⼀个线程只能start⼀次。
主要是通过调⽤native start0()来实现。
1public synchronized void start() {2 //判断是否⾸次启动3if (threadStatus != 0)4throw new IllegalThreadStateException();56 group.add(this);78boolean started = false;9try {10 //启动线程11 start0();12 started = true;13 } finally {14try {15if (!started) {16 group.threadStartFailed(this);17 }18 } catch (Throwable ignore) {19/* do nothing. If start0 threw a Throwable then20 it will be passed up the call stack */21 }22 }23 }2425private native void start0();2.2 run()run()⽅法是不需要⽤户来调⽤的，当通过start⽅法启动⼀个线程之后，当该线程获得了CPU执⾏时间，便进⼊run⽅法体去执⾏具体的任务。
thread 调用异步方法
thread 调用异步方法在许多编程语言和框架中，使用线程（threads）来调用异步方法可以通过不同的方式实现，具体方法可能因编程语言和框架而异。
下面是一些常见的方法：1.使用线程池和异步任务：许多编程语言和框架提供了线程池和异步任务的机制，允许你提交异步任务给线程池执行。
例如，在Python 中，可以使用`concurrent.futures`模块的`ThreadPoolExecutor`来创建线程池，并提交异步任务。
import concurrent.futuresimport timedef async_function():time.sleep(3)return 'Async function executed'with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor() as executor: future = executor.submit(async_function)result = future.result() # 阻塞，等待任务完成print(result)2.使用异步/await语法 （对应语言支持的情况下）：许多现代编程语言（例如Python、JavaScript）提供了异步/await语法，允许以非阻塞的方式调用异步方法。
在Python中，可以使用`async`和`await`关键字来定义异步函数，并通过`await`关键字调用异步函数。
import asyncioasync def async_function():await asyncio.sleep(3)return 'Async function executed'async def main():result = await async_function()print(result)asyncio.run(main())3.使用回调函数：另一种常见的方式是使用回调函数。
java多线程学习基础篇（三）Thread类的常用方法
java多线程学习基础篇（三）Thread类的常⽤⽅法线程Thread是⼀个程序的多个执⾏路径，执⾏调度的单位，依托于进程存在。
线程不仅可以共享进程的内存，⽽且还拥有⼀个属于⾃⼰的内存空间，这段内存空间也叫做线程栈，是在建⽴线程时由系统分配的，主要⽤来保存线程内部所使⽤的数据，如线程执⾏函数中所定义的变量。
Java中的多线程是⼀种抢占机制⽽不是分时机制。
抢占机制指的是有多个线程处于可运⾏状态，但是只允许⼀个线程在运⾏，他们通过竞争的⽅式抢占CPU。
下⾯介绍⼀些常⽤的Thread⽅法。
Thread.join()：静态⽅法，返回对当前正在执⾏的线程对象的引⽤在很多情况下，主线程⽣成并起动了⼦线程，如果⼦线程⾥要进⾏⼤量的耗时的运算，主线程往往将于⼦线程之前结束，但是如果主线程处理完其他的事务后，需要⽤到⼦线程的处理结果，也就是主线程需要等待⼦线程执⾏完成之后再结束，这个时候就要⽤到join()⽅法了。
Join⽅法实现是通过wait（⼩提⽰：Object 提供的⽅法）。
当main线程调⽤t.join时候，main线程会获得线程对象t的锁（wait 意味着拿到该对象的锁),调⽤该对象的wait(等待时间)，直到该对象唤醒main线程，⽐如退出后。
这就意味着main 线程调⽤t.join时，必须能够拿到线程t对象的锁。
join() ⼀共有三个重载版本，分别是⽆参、⼀个参数、两个参数：public final void join() throws InterruptedException; //⽆参数的join()等价于join(0),作⽤是⼀直等待该线程死亡public final synchronized void join(long millis) throws InterruptedException; //最多等待该线程死亡millis毫秒public final synchronized void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException; //最多等待该线程死亡millis毫秒加nanos纳秒(1) 三个⽅法都被final修饰，⽆法被⼦类重写。
thread的用法总结大全
thread的用法总结大全Thread是一个多线程编程的概念，在许多编程语言中都有Thread类或相关的API提供多线程编程的功能。
它允许程序同时执行多个任务，使得程序能够更加高效地利用计算机的资源，同时提高程序的响应速度和并发性。
以下是Thread的用法总结大全：1. 创建线程：- 继承Thread类，重写run()方法，并调用start()方法启动线程。
- 实现Runnable接口，重写run()方法，并通过Thread类的构造函数传入实现了Runnable接口的类。
2. 控制线程：- 使用start()方法启动线程。
- 使用join()方法等待线程执行完毕。
- 使用sleep()方法暂停线程的执行一段时间。
- 使用yield()方法让出当前线程的执行权。
3. 线程同步：- 使用synchronized关键字实现线程的互斥访问。
- 使用wait()、notify()和notifyAll()方法实现线程的等待和唤醒。
- 使用Lock和Condition接口实现线程的同步。
4. 线程间通信：- 使用共享对象作为通信的媒介，如通过共享变量进行数据的传递。
- 使用等待-通知机制实现线程间的通信，即wait()和notify()方法的配合使用。
5. 线程安全：- 使用线程安全的数据结构，如ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList。
- 使用线程安全的类，如AtomicInteger和CountDownLatch。
- 使用synchronized关键字或Lock接口实现线程安全。
6. 线程池：- 使用线程池管理线程的创建和销毁，提高线程的利用率和执行效率。
- 使用Executors类创建线程池，如newFixedThreadPool()、newCachedThreadPool()等。
- 使用ThreadPoolExecutor类自定义线程池的参数，如核心线程数、最大线程数和任务队列等。
thread设备测试标准
thread设备测试标准
线程设备测试标准是指用于测试线程设备性能和功能的一组标准。
这些标准通常由相关的行业组织或标准化机构制定，以确保线程设备的质量和可靠性。
以下是一些常见的线程设备测试标准：
1. IEEE 11801-2002：这是由IEEE（电气和电子工程师协会）制定的线程设备测试标准，涵盖了线程设备的物理和电气特性、性能要求、测试方法等方面。
2. ANSI/ASME B1.20.1-1983：这是由美国国家标准协会（ANSI）和美国机械工程师协会（ASME）制定的线程设备测试标准，涵盖了线程设备的尺寸、公差、表面质量等方面。
3. ISO 965-1：这是由国际标准化组织（ISO）制定的线程设备测试标准，涵盖了线程设备的尺寸、公差、表面质量等方面。
4. DIN 13-1：这是由德国标准化协会（DIN）制定的线程设备测试标准，涵盖了线程设备的尺寸、公差、表面质量等方面。
这些测试标准通常包括线程设备的尺寸、公差、表面质量、材料、硬度、强度、耐磨性、耐腐蚀性等
方面的要求，以及测试方法和测试设备的要求。
在选择线程设备时，应该根据具体的应用场景和要求，选择符合相关测试标准的设备，以确保其质量和可靠性。
thread构造方法参数
thread构造方法参数在使用多线程编程时，我们需要使用thread类来创建线程对象。
在创建线程对象时，我们需要使用thread构造方法。
thread构造方法的参数包括线程函数指针、线程函数的参数以及其他线程属性。
线程函数指针指向线程函数，线程函数的参数是传递给线程函数指针的参数。
其他线程属性包括线程的优先级、线程的堆栈大小等。
通常情况下，我们可以使用默认的线程属性，只需要指定线程函数指针和线程函数的参数即可。
例如，下面的代码创建了一个新的线程对象，并将其绑定到一个线程函数：```#include <iostream>#include <thread>using namespace std;void myThreadFunc(int myParam) {cout << 'Hello from thread ' << myParam << endl;}int main() {thread myThread(myThreadFunc, 42);myThread.join();return 0;}```在上面的代码中，thread构造方法的参数包括线程函数指针myThreadFunc和参数42。
线程函数myThreadFunc的参数myParam被设置为42。
除了默认的线程属性，我们还可以使用其他线程属性，如下所示： ```#include <iostream>#include <thread>using namespace std;void myThreadFunc(int myParam) {cout << 'Hello from thread ' << myParam << endl;}int main() {thread myThread(myThreadFunc, 42);myThread.join();thread myThread2(myThreadFunc, 99);myThread2.detach();return 0;}```在上面的代码中，我们创建了两个线程对象。
thread 协议
thread 协议Thread 协议。
在计算机科学中，线程（thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。
一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。
线程协议（Thread Protocol）是指在多线程编程中，线程之间如何进行协作和通信的一种规范。
线程协议的设计对于保证多线程程序的正确性、性能和可维护性具有重要意义。
下面将介绍一些常见的线程协议及其应用。
1. 互斥锁（Mutex）。
互斥锁是线程协议中常见的一种同步原语。
当线程需要访问共享资源时，它需要先获取互斥锁，如果该资源已经被其他线程占用，那么当前线程就会被阻塞，直到该资源被释放。
互斥锁能够有效地避免多个线程同时访问共享资源导致的数据竞争问题，确保了程序的正确性。
2. 条件变量（Condition Variable）。
条件变量是一种线程协议，它允许线程在特定的条件下等待或者被唤醒。
在多线程编程中，条件变量通常与互斥锁结合使用，当某个条件不满足时，线程会释放互斥锁并等待条件变量的信号，当条件满足时，其他线程会通过条件变量发送信号唤醒等待的线程。
条件变量的使用可以有效地减少线程的忙等待，提高程序的效率。
3. 信号量（Semaphore）。
信号量是一种更为通用的线程协议，它可以用来控制多个线程对共享资源的访问。
信号量维护着一个计数器，当线程需要访问共享资源时，它需要先获取信号量，如果计数器大于0，线程可以继续执行并将计数器减一；如果计数器等于0，线程就会被阻塞，直到其他线程释放资源。
信号量的使用可以灵活地控制资源的访问数量，从而实现对共享资源的合理调度。
4. 屏障（Barrier）。
屏障是一种线程协议，它允许多个线程在某个点上进行同步。
当线程到达屏障点时，它会被阻塞，直到所有其他线程也到达屏障点，然后所有线程一起被释放。
屏障的使用可以确保多个线程在某个关键点上同时执行，从而实现对程序执行流程的控制。