Java多线程详解与多线程实例

Java多线程是Java编程中不可或缺的一部分，它允许程序同时执行多个任务，从而提高应用程序的效率和响应性。多线程使得程序能够并发处理多个任务，例如在一个程序中同时进行数据处理、用户界面更新和网络通信。 在Java中，创建线程主要有两种方式： 1. **继承Thread类**：创建一个新的类，该类继承Thread类，然后重写它的`run()`方法。当调用`start()`方法时，Java虚拟机就会为这个线程分配CPU时间片并执行`run()`方法。例如： ```java public class ThreadTest extends Thread { // ... public void run() { // ... } } ThreadTest tt = new ThreadTest(); tt.start(); ``` 2. **实现Runnable接口**：创建一个实现了Runnable接口的类，然后在类中实现`run()`方法。这个类可以与其他类一起继承，因为Java不支持多重继承，但可以实现多个接口。通过将Runnable对象传递给Thread类的构造函数，我们仍然可以创建和管理线程： ```java class Runner1 implements Runnable { // ... public void run() { // ... } } Thread t = new Thread(new Runner1()); t.start(); ``` 线程的状态包括：新建、可运行、运行、阻塞、等待、超时等待和死亡。`isAlive()`方法用于检查线程是否处于活动状态，即线程是否还在运行或可运行状态。 在多线程环境下，同步机制是非常关键的，用于解决共享资源的访问冲突。Java提供了多种同步机制，如`synchronized`关键字、`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`方法以及`Lock`接口及其实现类，如`ReentrantLock`。 `synchronized`关键字可以用于方法或代码块，确保同一时刻只有一个线程能执行特定的代码，防止数据的不一致性。例如： ```java public synchronized void criticalMethod() { // ... } ``` `wait()`, `notify()`, `notifyAll()`是Object类的方法，它们通常与`synchronized`结合使用。一个线程调用`wait()`会释放锁并进入等待状态，直到其他线程调用`notify()`或`notifyAll()`唤醒它。 `Lock`接口提供了一种更细粒度的锁控制，如`tryLock()`, `lock()`, `unlock()`等方法，使程序员能更灵活地控制线程的同步。 中断线程是一个重要的概念，`Thread.interrupt()`方法用来请求一个线程停止其当前的执行。它不会立即停止线程，而是设置线程的中断标志。当线程在阻塞状态下（如调用`sleep()`, `join()`, 或者`wait()`），检测到中断标志后，会抛出`InterruptedException`，允许线程优雅地结束。例如： ```java thread.interrupt(); try { thread.join(); } catch (InterruptedException e) { // 处理中断 } ``` Java多线程提供了强大的并发处理能力，通过继承Thread类或实现Runnable接口创建线程，使用同步机制确保线程安全，以及通过中断机制控制线程的生命周期。理解并熟练掌握这些概念对于编写高效、健壮的多线程Java程序至关重要。