一、多线程的概念

针对于多个执行的任务而言，使用线程可以把单个任务给分割开来。计算机执行某个任务一段时间后，能够执行另一个任务的一部分操作。通过这样的工作过程，可以使多个任务看起来并发执行。虽然在微观上，处理器在每一时刻仅能处理一项任务，但是通过线程执行方式，使得多项任务可以同时进行。

Java使程序开发人员能够运用并发性功能，可以指定应用程序中包含多个执行的线程，每个线程被设计成具有部分程序功能，并且能与其他线程并发执行。这种能力被称为多线程（multithreading）。

 举一个简单的例子，在收看在线视频的时候，用户当然不会希望在接受完整的视频文件后才开始播放，尤其是长度较大的文件。在这种情况下，多线程技术负责将文件下载和播放功能分别设计在两个线程中，并且同时执行这两个线程。在线程执行过程中还要处理两者的执行关系，以避免播放过程中的不连续等问题。另外，较常见的还有多线程下载的例子，比如网际快车（flashget）和迅雷等工具，将文件下载过程分解成多个线程同时执行，从而提高了文件下载的效率。

为了更好的理解多线程的含义，来看一个实例。

【例10.1】编写一个程序，用以绘制小球在屏幕内弹跳的动作过程；同时提供一个按钮，来控制小球运动的开始和停止。

//Bouncer.java

import javax.swing.*;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

public class Bouncer extends JFrame implements ActionListener {

　　JPanel canvas = new JPanel();

　　JPanel btnPanel = new JPanel();

　　JButton startBtn = new JButton("start");

　　JButton stopBtn = new JButton("stop");

　　public Bouncer() {

　　　　getContentPane().add(canvas, BorderLayout.CENTER);

　　　　getContentPane().add(btnPanel, BorderLayout.SOUTH);

　　　　btnPanel.add(startBtn);

　　　　btnPanel.add(stopBtn);

　　　　startBtn.addActionListener(this);

　　　　stopBtn.addActionListener(this);

}

public static void main(String[] args) {

　　　　Bouncer bouncer = new Bouncer();

　　　　bouncer.setTitle("Bouncer");

　　　　bouncer.setSize(300, 200);

　　　　bouncer.setVisible(true);

}

public void actionPerformed(ActionEvent e) {

　　if (e.getSource() == startBtn) {

　　　　Ball ball = new Ball(canvas);

　　　　ball.bounce();

　　}

　　if (e.getSource() == stopBtn)

　　　　System.exit(0);

　　}

}

class Ball {

　　private JPanel canvas;

　　private int radio;

　　private int x_pos, y_pos;

　　private int x_dis, y_dis;

　　private int c_width, c_height;

　　public Ball(JPanel c) {

　　　　canvas = c;

　　　　c_width = canvas.getWidth();

　　　　c_height = canvas.getHeight();

　　　　radio = 6;

　　　　// 小球起始位置取随机值

　　　　x_pos = (int) (Math.random() * c_width);

　　　　y_pos = (int) (Math.random() * c_height);

　　　　// 每次移动距离为半径/2

　　　　x_dis = y_dis = radio / 2;

　　}

　　public void draw() {

　　　　Graphics g = canvas.getGraphics();

　　　　g.fillOval(x_pos, y_pos, radio, radio);

　　　　g.dispose();

　　}

　　public void move() {

　　　　Graphics g = canvas.getGraphics();

　　　　g.setXORMode(canvas.getBackground());

　　　　g.fillOval(x_pos, y_pos, radio, radio);

　　　　x_pos += x_dis;

　　　　y_pos += y_dis;

　　　　if ((x_pos <= 0) || (x_pos >= c_width - x_dis))

　　　　　　x_dis *= -1;

　　　　if ((y_pos <= 0) || (y_pos >= c_height - y_dis))

　　　　　　y_dis *= -1;

　　　　g.fillOval(x_pos, y_pos, radio, radio);

　　　　g.dispose();

　　}

　　public void bounce() {

　　　　draw();

　　　　while (1 == 1) {

　　　　move();

　　　　for (int j = 1; j <= 1000000; j++) ;

　　}

　}

}

在实例中，绘制小球时采用XORMode方式，即在自身位置重复绘制对象时会消除原有的痕迹。程序中的小球初始位置是随机的，开始运动后将在画布内来回弹跳，draw方法中的for循环作用是调整小球的运动速度。

程序的本意是想通过按钮来控制小球的启动和停止。但是，在点击start按钮后，while循环之后的语句将不会被执行，点击stop按钮也就不可能实现，这是由于程序会一直在while循环内反复执行。为了解决这个问题，需要利用多线程的知识，在下面的内容中将逐步对多线程的内容展开介绍。

二、线程体的实现

Java提供了两种方法来创建多线程，一种是通过Thread类进行派生，另一种是实现Runnable接口。

1. 线程类Thread

Java通过java.lang.Thread类来支持多线程，在Thread类中封装了独立的有关线程执行的数据和方法。定义Thread类的派生类，这是创建线程最简单的方法。

【例10.2】利用Thread类实现多线程。

//CreateThread.java

public class CreateThread {

　　public static void main(String[] args) {

　　　　MyThread thread1 = new MyThread("Thread 0");

　　　　MyThread thread2 = new MyThread("Thread 1");

　　　　thread1.start();

　　　　thread2.start();

　　}

}

class MyThread extends Thread {

　　private String id;

　　public MyThread(String str) {

　　　　id = str;

　　}

　　public void run() {

　　　　int i = 0;

　　　　for (int j = 0; j <= 100; j++) {

　　　　　　System.out.println("I am " + id + "--I have run " + i + " times");

　　　　　　i++;

　　　　}

　　　　System.out.println(id + " is end!");

　　}

}

Thread类中run方法负责完成线程的具体工作，通过调用线程对象的start方法来启动线程的run方法。注意，线程工作中不能保证执行的顺序，例10.2的运行过程中线程0和线程1的数据是交替显示的，二者的结束顺序也是不可确定的。

2. Runnable接口

由于Java不支持多重继承，所以某个派生类不能再从Thread进行继承来实现线程的功能。此时要实现多线程，需要声明java.lang.Runnable接口，在Runnable接口中同样包含run方法。

【例10.3】利用Runnable接口实现多线程。

//CreateThread2.java

public class CreateThread2 {

　　public static void main(String[] args) {

　　Thread thread1 = new Thread(new MyThread2("Thread 0"));

　　Thread thread2 = new Thread(new MyThread2("Thread 1"));

　　thread1.start();

　　thread2.start();

　　}

}

class MyThread2 implements Runnable {

　　private String id;

  public MyThread2(String str) {

　　　　id = str;

　　}

　　public void run() {

　　　　int i = 0;

　　　　for (int j = 0; j <= 100; j++) {

　　　　　　System.out.println("I am " + id + "--I have run " + i + " times");

　　　　　　i++;

　　　　}

　　　　System.out.println(id + " is end!");

　　}

}

MyThread2类实现了Runnable接口，将MyThread2的实例作为参数传递给Thread类的构造方法，是创建线程的另外一种方法。