java程序設(shè)計教學(xué)課件作者徐紅電子課件java程序設(shè)計教學(xué)課件作者徐紅電子課件kc090000022單元5任務(wù)3課件

1、任務(wù)三：飄動字幕動畫程序設(shè)計,單元五：Java語言高級程序設(shè)計,教學(xué)目標,知識目標掌握線程的概念以及線程與進程的區(qū)別；理解線程的狀態(tài)和生命周期；掌握Thread類和Runnable接口的常用方法。,能力目標運用多線程的實現(xiàn)方法處理線程問題；能會繼承Thread類或?qū)崿F(xiàn)Runnable接口來完成多線程技術(shù)實現(xiàn)。,教學(xué)內(nèi)容,,,4,,,任務(wù)陳述,1,,,2,,,3,知識準備,任務(wù)實施,任務(wù)拓展,,任務(wù)實訓(xùn),,5,任務(wù)描述：

2、 運用Java多線程技術(shù)編寫一個簡單的動畫，要求運行程序時窗口會顯示一個飄動的字幕，每隔1秒字幕會自動改變顯示的位置，先自左向右移動，到達窗口右邊界時，再改變?yōu)樽杂蚁蜃笠苿?。運行結(jié)果：,1. 任務(wù)陳述,計算機用來模擬和解決人們現(xiàn)實生活中問題，因此使用編程語言描述現(xiàn)實世界同樣需要串、并行共存。計算機中的并行處理即同時處理多個任務(wù)，一般叫“多任務(wù)”。多任務(wù)處理方式的優(yōu)點是充分利用CPU資源，提高效率。含有多個CPU的計算機可將不同任務(wù)分配

3、到不同CPU 實現(xiàn)并行處理；單CPU則靠快速切換任務(wù)來模擬并行處理，使系統(tǒng)的空轉(zhuǎn)時間最少。,2. 知識準備,3.1 線程與進程的概念和關(guān)系3.1.1 線程與進程的概念程序（program）是為實現(xiàn)特定目標或解決特定問題而用計算機語言編寫的命令序列的集合。進程（Process）是程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，對應(yīng)了從代碼加載、執(zhí)行至執(zhí)行完畢的一個完整過程，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。線程（Thread）是進程的

4、一個實體，CPU調(diào)度和分派的基本單位，是比進程更小的能獨立運行的基本單位。,2. 知識準備,3.1.2 線程與進程的關(guān)系一個線程只能屬于一個進程，而一個進程可以有多個線程，但至少有一個線程。操作系統(tǒng)把資源分配給進程，而同一進程的所有線程共享該進程的所有資源。進程和線程的關(guān)系可以比喻成：當打開Word（Office中的Word）程序，編寫工作計劃.doc文件---打開一個進程而當執(zhí)行這個文件的打印工作---調(diào)用了Word中的

5、一個線程線程是作為CPU調(diào)度和分配的基本單位，而進程是擁有資源的基本單位。,2. 知識準備,3.2 線程的生命周期 一個線程都要經(jīng)歷一個從出現(xiàn)到死亡的過程，我們把這個過程稱之為生命周期。線程的生命周期包括4種狀態(tài)：New（新生）、Runnable（可運行）、Blocked（被阻塞）和Dead（死亡）。,2. 知識準備,3.2.1 新生狀態(tài)當使用new操作符創(chuàng)建一個新的線程時，線程并不是馬上進行運行，此時線程處在新生（new

6、）狀態(tài)。3.2.2 可運行狀態(tài)當處于新生狀態(tài)的線程調(diào)用了start方法后，線程就開啟了成為了可運行（Runnable）了。3.2.3 被阻塞狀態(tài)當線程在可運行狀態(tài)下執(zhí)行了睡眠（sleep）、阻塞I/O操作、等待（wait）等操作后，線程就進入了被阻塞狀態(tài)，另一個線程就可以被調(diào)度運行了。3.2.4 死亡狀態(tài)線程在可運行狀態(tài)下經(jīng)過一個正常的run方法結(jié)束完成自然死亡。再有就是可以使用stop方法來殺死一個線程，同時拋出一個Thr

7、eadDeath錯誤對象。,2. 知識準備,注意：Java規(guī)范中并沒有把運行單獨作為一個狀態(tài)，因為即使調(diào)用了start方法，是否接著運行還要看CPU是否有空閑調(diào)用。,3.3 線程的創(chuàng)建3.3.1 Thread類的簡介 Thread類是Java提供用來的創(chuàng)建線程的核心類，存在于java.lang包中，它綜合了一個線程所需的屬性和方法，可以使用該類進行線程的創(chuàng)建、線程的常用操作以及設(shè)置線程優(yōu)先級等。 常用方法：

8、 構(gòu)造方法： public Thread()：創(chuàng)建一個新的線程對象。 public Thread(String name)：創(chuàng)建一個名字為name的新線程對象。 public Thread(Runnable target,String name)：在現(xiàn)有的target對象基礎(chǔ) 上創(chuàng)建一個名字為name的線程對象，新的對象實際上是把target作為

9、 了運行對象。,2. 知識準備,常用方法： public void start()：啟動線程。如果能獲得CPU的使用權(quán)就會自動執(zhí)行調(diào)用run()方法。 public void run()：這是Thread線程類中最重要的方法，是線程執(zhí)行的起點，線程具體的操作都要編寫在此方法中。 public static void sleep(long mills)：使正在運行的線程休眠m

10、ills好秒后再運行。 public final getPriority()：獲得線程的優(yōu)先級。 public final setPriority(int priority)：設(shè)置線程的優(yōu)先級。 public final boolean isAlive()：判斷線程是否在活動，如果是返回true，否則返回false。,2. 知識準備,3.3.2 Runnable接口Java不支持多

11、繼承。一旦一個類繼承了Thread類，就不能再繼承其他的類。用戶若想讓其他類支持多線程，那么這個類還可以通過實現(xiàn)Runnable接口。Runnable接口位于java.lang包中，只提供了一個run()方法，該方法與Thread類中run()方法作用一樣，線程執(zhí)行的具體操作都要寫在此方法中。,2. 知識準備,3.3.3 使用Thread類創(chuàng)建線程創(chuàng)建步驟：首先編寫的線程類需要繼承Thread類來實現(xiàn)多線程。其次設(shè)計Thread

12、的子類，然后根據(jù)工作需要重新設(shè)計線程中的 run方法（方法的重寫）。最后再使用start方法啟動線程，將執(zhí)行權(quán)轉(zhuǎn)交給run()方法?！纠?-1】下面示例演示使用Thread類來創(chuàng)建線程并啟動線程，然后要求在線程中進行每隔1秒鐘打印一行數(shù)據(jù)。,2. 知識準備,【注意】這個程序的運行結(jié)果在不同機器上結(jié)果是不一樣的，到底什么時候使用線程1還是線程2是由操作系統(tǒng)的線程處理機制控制的。并且這個運行不會結(jié)束，只有強行關(guān)掉應(yīng)用程序線程才會關(guān)閉

13、。因此注意在寫run()方法時一定要在里面加入結(jié)束判斷語句，可以是有限次的循環(huán)，也可以是對某個界限的判斷。,public class ThreadEx extends Thread { //繼承Thread類 public ThreadEx(String name){//帶名字的構(gòu)造方法 super(name); } //重寫run()方法，

14、編寫代碼 public void run(){ System.out.println(this.getName()+” 打印信息”); try{ Thread.sleep(1000);//讓線程休眠1秒鐘，并拋出異常 }catch(Exception ex){

15、 ex.printStackTrace(); }}public class Main { public static void main(String args[]){ //創(chuàng)建線程對象 ThreadEx thread1=new ThreadEx(“線程1”); ThreadEx t

16、hread2=new ThreadEx(“線程2”); //啟動線程 thread1.start(); thread2.start(); }},【例5-1】關(guān)鍵代碼,上面的例子沒有辦法預(yù)測是哪個線程先運行是因為這兩個線程被CPU認為是相同優(yōu)先級的線程。如要想使得線程之間可以有個預(yù)想的執(zhí)行順序那么可以通過setPriority(int

17、 priority)方法來設(shè)置線程的優(yōu)先級，優(yōu)先級的改變是可以影響CPU調(diào)用線程的順序。優(yōu)先級是一個1-10的數(shù)，默認為5，Thread類中包含了3個靜態(tài)常量：public static final int NORM_PRIORITY=5public static final int MIN_PRIORITY=1public static final int MAX_PRIORITY=10【例5-2】根據(jù)上例加入線程優(yōu)先級設(shè)置

18、，要求線程1的優(yōu)先級最高，線程2的優(yōu)先級最低。,2. 知識準備,public class ThreadEx extends Thread { //繼承Thread類 public ThreadEx(String name,int priority){//帶名字的構(gòu)造方法 super(name); this.setPriority(priority);}public void run(){

19、 //與上例一樣}public class Main { public static void main(String args[]){ //創(chuàng)建線程對象，并設(shè)置優(yōu)先級 ThreadEx thread1=new ThreadEx(“線程1”,Thread.MAX_PRIORITY); ThreadEx thread2=new ThreadEx(“線程2”, Thread.MIN_PRIORITY)

20、; //啟動線程 thread1.start(); thread2.start(); }},【例5-2】關(guān)鍵代碼,3.3.4 使用Runnable接口創(chuàng)建線程創(chuàng)建步驟：首先線程類需要實現(xiàn)Runnable接口；其次實現(xiàn)接口中的run()方法；然后創(chuàng)建一個線程對象，并將對象作為參數(shù)傳遞給Thread類的構(gòu)造方法，從而生成一個Thread類；最后調(diào)用start()方法啟動線程?！纠?-3】下面示

21、例演示使用Runnable接口來創(chuàng)建線程并啟動線程，然后要求在線程中進行沒隔1秒鐘打印一行數(shù)據(jù)。,2. 知識準備,public void run(){ System.out.println(name+” 打印信息”); try{ Thread.sleep(1000);//讓線程休眠1秒鐘，并拋出異常 }catch(Exception ex){ ex.printStackTrace();

22、}}public static void main(String args[]){ //創(chuàng)建線程目標對象 RunnableEx re1=new RunnableEx (“線程1”); RunnableEx re2=new RunnableEx (“線程2”); //創(chuàng)建線程對象 Thread t1=new Thread(re1); Thread t2=new Thread(re2)

23、; //啟動線程 t1.start(); t2.start();},【例5-3】關(guān)鍵代碼,實施思路在窗口中，通過JLabel顯示一行文字，通過啟動一個線程，在線程中每隔一秒改變一次JLabel對象的位置可實現(xiàn)字幕飄動的動畫效果；創(chuàng)建一個主類MovingText繼承JFrame實現(xiàn)Runnable接口；主類MovingText構(gòu)造方法中創(chuàng)建JLabel對象，創(chuàng)建線程對象并啟動線程；實現(xiàn)Runnabl

24、e的run方法，用sleep方法休眠一秒，修改JLabel對象位置；在main方法中實例化MovingText。,3. 任務(wù)實施,程序代碼 public void run() {try {Thread t = Thread.currentThread();System.out.println("當前線程是: " + t);while (true) {Thread.sleep(

25、1000);//睡眠一秒鐘m_label.setBounds(10 + i * 10, 100, 150, 50);//設(shè)置飄動標志if (i > 20)bRight = false;if (i < 0)bRight = true;if (bRight)i++;elsei--;}} catch (Exception e) {

26、},3. 任務(wù)實施,一、實現(xiàn)Runnable接口比繼承Thread類所具有的優(yōu)勢 1. 適合多個相同的程序代碼的線程去處理同一個資源； 2. 可以避免java中的單繼承的限制； 3. 增加程序的健壯性，代碼可以被多個線程共享，代碼和數(shù)據(jù)獨立。二、守護線程的概念 主線程也有可能在子線程結(jié)束之前結(jié)束，并且子線程不受影響，不會因為主線程的結(jié)束而結(jié)束。在java程序中，只要前臺有一個線程在

27、運行，整個java程序進程就不會消失，所以此時可以設(shè)置一個后臺線程，這樣即使java進程消失了，此后臺線程依然能夠繼續(xù)運行。 【例5-4】下面示例演示使用setDaemon()方法來設(shè)置守護線程，從而滿足主線程結(jié)束后此守護線程也不會結(jié)束。,4. 任務(wù)拓展,public class DaemonTest implements Runnable { // 后臺線程int i = 0;public void run() {

28、 while (true) { System.out.println (Thread.currentThread().getName() + "在運行: " + i++);}}public static void main(String[] args) { DaemonTest he = new DaemonTest();