Java多线程编程总结 fly

Java多线程编程是Java开发中的重要组成部分，它允许程序同时执行多个任务，极大地提高了程序的效率和响应性。在Java中，实现多线程有两种主要方式：通过继承`Thread`类或者实现`Runnable`接口。 ### 继承Thread类 当你创建一个新的类并继承自`Thread`，你可以覆盖`run()`方法来定义线程的行为。然后通过实例化这个类并调用`start()`方法来启动线程。例如： ```java class MyThread extends Thread { public void run() { // 线程执行的代码 } } MyThread t = new MyThread(); t.start(); ``` ### 实现Runnable接口 如果你的类已经继承了其他类，无法再直接继承`Thread`，你可以选择实现`Runnable`接口。创建一个实现了`Runnable`的类，然后将其实例传递给`Thread`的构造函数。例如： ```java class MyRunnable implements Runnable { public void run() { // 线程执行的代码 } } Thread t = new Thread(new MyRunnable()); t.start(); ``` ### 线程同步与并发控制 在多线程环境中，数据共享可能会导致竞态条件，即多个线程同时访问和修改同一资源，造成数据不一致。Java提供了多种同步机制来解决这个问题： 1. **synchronized** 关键字：用于修饰方法或代码块，确保同一时间只有一个线程能执行特定代码。 2. **volatile** 关键字：保证了变量在多线程环境下的可见性，但不保证原子性。 3. **Lock** 和 `ReentrantLock`：提供比`synchronized`更细粒度的锁控制，支持公平锁和非公平锁，以及可中断锁和读写锁。 4. **wait(), notify(), notifyAll()**：这些方法在`synchronized`代码块或方法内使用，用于线程间的通信和协作。 ### 线程池 Java的`ExecutorService`和`ThreadPoolExecutor`允许你创建和管理线程池，从而提高性能并更好地控制线程的生命周期。通过设置核心线程数、最大线程数、线程空闲时间等参数，可以优化系统的资源利用率。 ### 守护线程（Daemon Threads） 守护线程是后台线程，不会阻止Java虚拟机的退出。通常用于为应用程序提供服务，如垃圾回收器就是典型的守护线程。 ### 线程优先级 Java线程有三个内置优先级：`Thread.MIN_PRIORITY`、`Thread.NORM_PRIORITY` 和 `Thread.MAX_PRIORITY`。但是，线程优先级的调度很大程度上取决于操作系统的调度策略，可能并不总是有效。 ### 线程状态 Java线程有五种状态：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和终止（Terminated）。了解这些状态有助于调试和优化多线程程序。 ### InterruptedException 当线程在等待、睡眠或被锁定时，如果收到`InterruptedException`，线程会取消阻塞并抛出该异常。通常，你需要捕获这个异常并适当地处理，例如关闭线程池或重新设置中断标志。 Java多线程编程涉及到许多细节，包括线程的创建、同步、并发控制、线程池的使用以及异常处理等。熟练掌握这些知识点对于编写高效、可靠的多线程程序至关重要。