Java語(yǔ)言與C#語(yǔ)言的多線程編程能力和差異

黑龍江 吳文慶 修雅慧

Java語(yǔ)言與C#語(yǔ)言的多線程編程能力和差異

黑龍江 吳文慶 修雅慧

Java與C#是現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)的兩大主要平臺(tái)，而多線程編程則是進(jìn)行并行處理計(jì)算中的基礎(chǔ)，本文主要闡述了在Java與C#開(kāi)發(fā)平臺(tái)下如何進(jìn)行多線程編程的方法及注意事項(xiàng)，并且比較和分析兩種開(kāi)發(fā)平臺(tái)下進(jìn)行多線程編程的差異。

多線程；并行處理；Java；C#

從概念上講，線程提供了一種在一個(gè)軟件中并行執(zhí)行代碼的方式——每個(gè)線程都“同時(shí)”在一個(gè)共享的內(nèi)存空間中執(zhí)行指令(當(dāng)然是在一個(gè)處理器上，這是通過(guò)處于運(yùn)行狀態(tài)的線程的交替執(zhí)行完成的)，因此，每個(gè)線程都可以訪問(wèn)一個(gè)程序內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。由于這種原因，多線程編程的難度就可想而知了，因?yàn)橐粋€(gè)程序內(nèi)有許多不同的線程需要安全地共享數(shù)據(jù)。

一、線程的創(chuàng)建和運(yùn)行

Java在Java.lang.Thread和Java.lang.Runnable類中提供了大部分的線程功能。創(chuàng)建一個(gè)線程非常簡(jiǎn)單，就是擴(kuò)展Thread類，并調(diào)用start（）。通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)執(zhí)行Runnable（）的類，并將該類作為參數(shù)傳遞給Thread()，也可以定義一個(gè)線程。

下面這個(gè)簡(jiǎn)單的Java程序，其中有2個(gè)線程同時(shí)在從1數(shù)到5，并將結(jié)果打印出來(lái)。

public class ThreadingExample extends Object

｛

public static void main(Stringargs[]){

Thread[]threads=new Thread[2];

for(int count=1;count＜=threads.length;count){

threads[count]=new Thread(new Runnable()

{

public void run(){

count();

}}

threads[count].start();

}}

public static void count(){

for(int count=1;count＜=5;count)

System.out.print(count””);

}

}

可以使用System.Threading.Thread和System.Threading.ThreadStart兩個(gè)類將上述的Java程序轉(zhuǎn)換為C#語(yǔ)言：

using System.Threading;

public class ThreadingExample:Object｛

public static void Main(){

Thread[]threads=new Thread[2];

for(int count=1;count＜=threads.Length;count){

threads[count」=new Thread(new ThreadStart(Count));

threads[count].Start();

}

}

public static void Count(){

for(int count=1;count＜=5;count)

Console.Write(count””);

}

}

二、線程的使用

Java中存在許多編程人員希望能夠?qū)€程使用的標(biāo)準(zhǔn)操作：例如，測(cè)試線程是否存在、加人一個(gè)線程直到它死亡、殺死一個(gè)線程等。

Java中java.lang.Thread中的方法和C#中System.Threading.Thread對(duì)象的對(duì)比：

setDaemon(boolean on)方法：IsBackground設(shè)置屬性值使一個(gè)存在的進(jìn)程成為一個(gè)新線程(如果剩下的所有進(jìn)程都成了新線程，程序?qū)⑼Ｖ惯\(yùn)行)。

isDaemon（）方法：IsBackground 獲取屬性，如果該線程是一個(gè)后臺(tái)線程，則返回真值。

isAlive（）方法：IsAlive獲取屬性，如果該線程處于活動(dòng)狀態(tài)，則返回真值。

Interrupt（）方法：盡管在Java中這一方法可以用來(lái)設(shè)置線程的中斷狀態(tài)，而且可以用來(lái)檢查線程是否被中斷。在C#中沒(méi)有相應(yīng)的方法，對(duì)一個(gè)沒(méi)有處于阻塞狀態(tài)的線程執(zhí)行Interrupt方法將使下一次阻塞調(diào)用自動(dòng)失效。

isInterrupted（）方法：n/a，如果該線程處于阻塞狀態(tài)，則返回真值。

sleep(long millis) 和 sleep(long millis，intnanos)，Sleep (int millisecond Timeout)and Sleep(System.TimeSpan)方法：使正在執(zhí)行的線程暫停一段給定的時(shí)間，或直到它被中斷。這一方法將在Java中將產(chǎn)生一個(gè)java.lang.InterruptedException狀態(tài)，在C#中將產(chǎn)生System..Threading.ThreadInterruptedException狀態(tài)。

Join（），join(long millis)和 join(long millis，intnanos)方法與Java中僅依靠超時(shí)設(shè)定不同的是，在C#語(yǔ)言中則依據(jù)線程停止運(yùn)行是由于線程死亡(返回真)或是超時(shí)(返回假)而返回一個(gè)布爾型變量。

Suspend()方法：二者的功能相同。這一方法容易引起死循環(huán)，如果一個(gè)占有系統(tǒng)關(guān)健資源的線程被掛起來(lái)，則在這一線程恢復(fù)運(yùn)行之前，其他的線程不能訪問(wèn)該資源。

Resume（）方法：恢復(fù)一個(gè)被掛起的線程。

Stop（）方法，Abort（）方法：參見(jiàn)下面的“線程中止”部分。

三、線程的中止

由于能夠在沒(méi)有任何征兆的情況下使運(yùn)行的程序進(jìn)人一種混亂的狀態(tài)，Java中的Thread.stop受到了普遍的反對(duì)。根據(jù)所調(diào)用的stop（）方法，一個(gè)未經(jīng)檢查的Java.lang.ThreadDeath錯(cuò)誤將會(huì)破壞正在運(yùn)行著的程序的棧，隨著它的不斷運(yùn)行，能夠解除任何被鎖定的對(duì)象。由于這些鎖被不分青紅皂白地被打開(kāi)，由它們所保護(hù)的數(shù)據(jù)就非常可能陷人混亂狀態(tài)中。根據(jù)當(dāng)前的Java文檔，推薦的中止一個(gè)線程的方法是讓運(yùn)行的線程檢查一個(gè)由其他的線程能夠改變的變量，該變量代表一個(gè)“死亡時(shí)間”條件。

上述的討論對(duì)C#中的Abort方法也適合。根據(jù)調(diào)用的Abort方法，System.Threading.ThreadAbortException可能會(huì)破壞線程的棧，它可能釋放線程保持的一些變量，使處于保護(hù)狀態(tài)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤。我建議使用與上面所示的相似的方法來(lái)通知一個(gè)應(yīng)該死亡的線程。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文章中重點(diǎn)討論了Java和C#在多線程編程方面的具體實(shí)現(xiàn)方法，闡述了兩者實(shí)現(xiàn)的不同之處，并實(shí)現(xiàn)了Java中多線程編程的常用模式轉(zhuǎn)換為C#。

[1]Bruce Eckel（陳昊鵬，譯）.Java編程思想（第4版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[2]Kathy Sierra,Bert Bates.深入淺出Java[M].影印版·南京:東南大學(xué)出版社，2005.

[3]Cay S.Hoistmann,Gary cornell（陳昊鵬，王浩，姚建平，等譯）.Java 2核心技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

（編輯 李艷華）

（作者單位：吳文慶，齊齊哈爾工程學(xué)院；修雅慧，齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院）