下記のThreadTestExt.javaをコピーし，動作を確認してみましょう．

ThreadTestExt.java

package jp.ac.utsunomiya_u.is;

public class ThreadTestExt extends Thread {

    /**
     * スレッド名
     */
    private String name = null;

    /**
     * コンストラクタ
     *
     * @param name スレッド名
     */
    public ThreadTestExt(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * メソッドrunのオーバーライド
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(name + " " + i);
            try {
                sleep(1000);
            } catch (InterruptedException ex) {
                System.out.println(ex.getMessage());
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTestExt threadTestExt1 = new ThreadTestExt("thread 1");
        threadTestExt1.start();
    }
}

3行目

Threadクラスを継承しています．

23行目

Threadのサブクラスはrunメソッドをオーバーライドしなければなりません．

28行目

sleepメソッド（Threadクラスのstaticメソッド）で1000[ms]の間停止しています．

35行目

ThreadTestExtクラスのインスタンスを生成しています．

36行目

startメソッドでスレッドが開始されます．

出力

thread 1 0
thread 1 1
thread 1 2
thread 1 3
thread 1 4
thread 1 5
thread 1 6
thread 1 7
thread 1 8
thread 1 9

mainメソッドにもう１つスレッドを追加し，動作を確認してみましょう．

ThreadTestExt.javaの修正部分

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTestExt threadTestExt1 = new ThreadTestExt("thread 1");
        ThreadTestExt threadTestExt2 = new ThreadTestExt("thread 2");
        threadTestExt1.start();
        threadTestExt2.start();
    }

出力例

thread 1 0
thread 2 0
thread 2 1
thread 1 1
thread 1 2
thread 2 2
thread 2 3
thread 1 3
thread 2 4
thread 1 4
thread 1 5
thread 2 5
thread 1 6
thread 2 6
thread 1 7
thread 2 7
thread 1 8
thread 2 8
thread 2 9
thread 1 9

この出力結果は実行の度に変わる可能性があります． threadTestExt1とthreadTestExt2の2つのインスタンスが同時に起動していますが，システムのスケジュール機能がどちらかのスレッドを選んで動作させているので，実行毎に結果が異なる可能性があることに注意しましょう．

mainメソッドにもう１つスレッドを追加し，動作を確認してみましょう．

ThreadTestImp.java

package jp.ac.utsunomiya_u.is;

public class ThreadTestImp implements Runnable {

    /**
     * スレッド名
     */
    private String name = null;

    /**
     * コンストラクタ
     *
     * @param name スレッド名
     */
    public ThreadTestImp(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * runメソッドのオーバーライド
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(name + " " + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException ex) {
                System.out.println(ex.getMessage());
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTestImp threadTestImp1 = new ThreadTestImp("thread 1");
        ThreadTestImp threadTestImp2 = new ThreadTestImp("thread 2");
        Thread thread1 = new Thread(threadTestImp1);
        Thread thread2 = new Thread(threadTestImp2);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

3行目

Runnableインタフェースを実装しています．

23-32行目

Runnableインタフェースの全てのメソッド（runメソッドのみ）を実装する必要があります．中身はThreadTestExt.javaと同じです．

35-36行目

ThreadTestImpクラスの2つのインスタンスを生成しています．

37-38行目

Threadクラスの2つのインスタンスを，それぞれのThreadTestImpのインスタンスで生成しています．

ThreadTestImp.javaのmainメソッドに以下を追加し，動作を確認してみましょう．

ThreadTestImp.javaの追加

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTestImp threadTestImp1 = new ThreadTestImp("thread 1");
        ThreadTestImp threadTestImp2 = new ThreadTestImp("thread 2");
        Thread thread1 = new Thread(threadTestImp1);
        Thread thread2 = new Thread(threadTestImp2);
        System.out.println(thread1.getPriority());
        System.out.println(thread2.getPriority());
        thread1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        thread2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        System.out.println(thread1.getPriority());
        System.out.println(thread2.getPriority());
        thread1.start();
        thread2.start();
    }

6-7行目

2つのスレッドの優先度を表示しています．

8-9行目

thread1を最高優先，thread2を最低優先に設定しています．

ThreadTestImp.javaのmainメソッドに以下を追加し，動作を確認してみましょう．

ThreadTestImp.javaの追加

    public static void main(String[] args) {
        ThreadTestImp threadTestImp1 = new ThreadTestImp("thread 1");
        ThreadTestImp threadTestImp2 = new ThreadTestImp("thread 2");
        Thread thread1 = new Thread(threadTestImp1);
        Thread thread2 = new Thread(threadTestImp2);
        System.out.println(thread1.getPriority());
        System.out.println(thread2.getPriority());
        thread1.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
        thread2.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);
        System.out.println(thread1.getPriority());
        System.out.println(thread2.getPriority());
        thread1.start();
        thread2.start();
        try {
            thread1.join();
            System.out.println("thread 1 has finished.");
        } catch (InterruptedException ex) {
            System.out.println(ex.getMessage());
        }
    }

15行目

thread1の終了まで待機します．

16行目

thread1が終了したら実行されます．

joinメソッドも割り込みがかけられた時にチェック例外のInterruptedExceptionがスローされるので，try-catchかthrowで対応する必要があります．

BankTest.javaをコピーし，動作を確認してみましょう．

BankTest.java

package jp.ac.utsunomiya_u.is;

/**
 * 銀行口座クラス
 */
class Account {

    /**
     * 預金額
     */
    private int balance = 0;

    /**
     * 入金
     *
     * @param amount 入金額
     */
    void deposit(int amount) {
        balance += amount;
    }

    /**
     * 預金額の取得
     *
     * @return 預金額
     */
    public int getBalance() {
        return balance;
    }
}

/**
 * 顧客クラス
 */
class Customer implements Runnable {

    /**
     * 銀行口座
     */
    private final Account account;

    /**
     * コンストラクタ
     *
     * @param account 銀行口座
     */
    Customer(Account account) {
        this.account = account;
    }

    /**
     * runメソッドのオーバーライド
     */
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            // 1入金
            account.deposit(1);
        }
    }
}

public class BankTest {

    /**
     * 顧客数
     */
    private final static int NUMBER_OF_CUSTOMERS = 10;

    public static void main(String[] args) {
        // 銀行口座生成
        Account account = new Account();
        // 顧客配列生成
        Customer[] customers = new Customer[NUMBER_OF_CUSTOMERS];
        // スレッド生成
        Thread[] threads = new Thread[NUMBER_OF_CUSTOMERS];
        // 個々の顧客生成とスレッド開始
        for (int i = 0; i < NUMBER_OF_CUSTOMERS; i++) {
            customers[i] = new Customer(account);
            threads[i] = new Thread(customers[i]);
            threads[i].start();
        }
        // 全てのスレッド終了まで待機
        for (int i = 0; i < NUMBER_OF_CUSTOMERS; i++) {
            try {
                threads[i].join();
            } catch (InterruptedException ex) {
                System.out.println(ex.getMessage());
            }
        }
        // 銀行口座の預金額表示
        System.out.println(account.getBalance());
    }
}

18-20行目

引数で与えられた入金額を預金額に合算しています．

47-49行目

顧客の預金口座を指定しています．

55-60行目

runメソッドをオーバーライドし，1円ずつ1000回入金しています．

72行目

Accountクラスのインスタンスを1つだけ生成しています．

74行目

Customerクラスのインスタンスの配列を生成しています．

79行目

全ての顧客は同じ預金口座を使用するように設定しています．

このプログラムでは，10人の顧客が同じ口座に1円づつ1000回入金しています．したがって，10*1*1000＝10000なので，最後の預金額表示は10000となるはずです．しかしながら，このプログラムは実行の度に異なる結果を示すと思います．この原因は19行目のbalance += amount;に原因があります．これはコードでは1行ですが，Java VM上での処理ではスレッド固有のメモリ領域にコピーされて作業が行われている可能性があります． balanceのインスタンスは1つしかないようですが，スレッド毎の処理でコピーが発生し，不整合が起こってしまっています．これを解決するためのスレッドの排他処理（あるスレッドの処理が他のスレッドの影響を受けないようにする処理）が必要になります． Javaではsynchronized修飾子を使う方法があります．

BankTest.javaのAccountクラスのdepositメソッドを修正し，動作を確認してみましょう．

マルチスレッドプログラミング

Treadクラスの継承とRunnableインタフェースの実装の使い分け

スレッドの優先度

スレッドの一時停止と停止

スレッドの停止の待機

スレッドの排他制御