Question

作为我们的起点，请思考一个需要执行某些 CPU 密集型计算的程序。由于 CPU“全心全意”为那些计算服务，所以对用户的输入十分迟钝，几乎没有什么反应。在这里，我们用一个合成的 applet/application（程序片／应用程序）来简单显示出一个计数器的结果：

//: Counter1.java
// A non-responsive user interface
package c14;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.applet.*;

public class Counter1 extends Applet {
  private int count = 0;
  private Button 
    onOff = new Button("Toggle"),
    start = new Button("Start");
  private TextField t = new TextField(10);
  private boolean runFlag = true;
  public void init() {
    add(t);
    start.addActionListener(new StartL());
    add(start);
    onOff.addActionListener(new OnOffL());
    add(onOff);
  }
  public void go() {
    while (true) {
      try {
        Thread.currentThread().sleep(100);
      } catch (InterruptedException e){}
      if(runFlag) 
        t.setText(Integer.toString(count++));
    }
  }
  class StartL implements ActionListener {
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
      go();
    }
  }
  class OnOffL implements ActionListener {
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
      runFlag = !runFlag;
    }
  }
  public static void main(String[] args) {
    Counter1 applet = new Counter1();
    Frame aFrame = new Frame("Counter1");
    aFrame.addWindowListener(
      new WindowAdapter() {
        public void windowClosing(WindowEvent e) {
          System.exit(0);
        }
      });
    aFrame.add(applet, BorderLayout.CENTER);
    aFrame.setSize(300,200);
    applet.init();
    applet.start();
    aFrame.setVisible(true);
  }
} ///:~

在这个程序中，AWT 和程序片代码都应是大家熟悉的，第 13 章对此已有很详细的交待。go() 方法正是程序全心全意服务的对待：将当前的 count（计数）值置入 TextField（文本字段）t，然后使 count 增值。

go() 内的部分无限循环是调用 sleep()。sleep() 必须同一个 Thread（线程）对象关联到一起，而且似乎每个应用程序都有部分线程同它关联（事实上，Java 本身就是建立在线程基础上的，肯定有一些线程会伴随我们写的应用一起运行）。所以无论我们是否明确使用了线程，都可利用 Thread.currentThread() 产生由程序使用的当前线程，然后为那个线程调用 sleep()。注意，Thread.currentThread() 是 Thread 类的一个静态方法。

注意 sleep() 可能“掷”出一个 InterruptException（中断违例）——尽管产生这样的违例被认为是中止线程的一种“恶意”手段，而且应该尽可能地杜绝这一做法。再次提醒大家，违例是为异常情况而产生的，而不是为了正常的控制流。在这里包含了对一个“睡眠”线程的中断，以支持未来的一种语言特性。

一旦按下 start 按钮，就会调用 go()。研究一下 go()，你可能会很自然地（就象我一样）认为它该支持多线程，因为它会进入“睡眠”状态。也就是说，尽管方法本身“睡着”了，CPU 仍然应该忙于监视其他按钮“按下”事件。但有一个问题，那就是 go() 是永远不会返回的，因为它被设计成一个无限循环。这意味着 actionPerformed() 根本不会返回。由于在第一个按键以后便陷入 actionPerformed() 中，所以程序不能再对其他任何事件进行控制（如果想出来，必须以某种方式“杀死”进程——最简便的方式就是在控制台窗口按 Ctrl＋C 键）。

这里最基本的问题是 go() 需要继续执行自己的操作，而与此同时，它也需要返回，以便 actionPerformed() 能够完成，而且用户界面也能继续响应用户的操作。但对象 go() 这样的传统方法来说，它却不能在继续的同时将控制权返回给程序的其他部分。这听起来似乎是一件不可能做到的事情，就象 CPU 必须同时位于两个地方一样，但线程可以解决一切。“线程模型”（以及 Java 中的编程支持）是一种程序编写规范，可在单独一个程序里实现几个操作的同时进行。根据这一机制，CPU 可为每个线程都分配自己的一部分时间。每个线程都“感觉”自己好象拥有整个 CPU，但 CPU 的计算时间实际却是在所有线程间分摊的。

线程机制多少降低了一些计算效率，但无论程序的设计，资源的均衡，还是用户操作的方便性，都从中获得了巨大的利益。综合考虑，这一机制是非常有价值的。当然，如果本来就安装了多块 CPU，那么操作系统能够自行决定为不同的 CPU 分配哪些线程，程序的总体运行速度也会变得更快（所有这些都要求操作系统以及应用程序的支持）。多线程和多任务是充分发挥多处理机系统能力的一种最有效的方式。