Java程序设计\java 多线程

在Java编程中，多线程是一项关键特性，它允许程序同时执行多个独立的代码段，提高了应用程序的效率和响应性。下面将详细讲解Java多线程的相关概念、创建线程的方式以及线程同步和调度。 5.1 相关概念： 1. **程序**：一组指令的集合，用于完成特定的任务。 2. **进程**：操作系统中执行程序的实例，每个进程都有自己的内存空间和系统资源。 3. **线程**：进程内的一个执行单元，共享进程的资源，拥有独立的执行流。 4. **多任务（多进程）**：在同一时间处理多个任务或进程。 5. **多线程**：在一个进程中存在多个并发执行的线程，共同完成任务。 5.2 创建Java线程： Java提供了两种主要的创建线程的方式： **5.2.1 扩展Thread类创建线程类**： 当需要对线程进行特殊定制时，可以选择继承`Thread`类。你需要重写`run()`方法，其中包含线程要执行的代码。创建线程后，调用`start()`方法启动它。例如： ```java class MyThread extends Thread { public void run() { while (true) { System.out.println("Thread running!"); } } } public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { MyThread mt = new MyThread(); mt.start(); } } ``` **5.2.2 实现Runnable接口创建线程类**： 如果类需要继承其他类，而不能直接继承`Thread`，可以选择实现`Runnable`接口。同样需要实现`run()`方法，然后通过`Thread`类的构造函数传递`Runnable`实例，再调用`start()`启动线程。如： ```java class MyRunnable implements Runnable { public void run() { while (true) { System.out.println("Thread running!"); } } } public class RunnableDemo { public static void main(String[] args) { TestRunnable tr = new TestRunnable(); Thread t = new Thread(tr); t.start(); } } ``` 这两种方式本质上都是通过`run()`方法来定义线程的行为，区别在于继承`Thread`直接创建线程，而实现`Runnable`则更灵活，可以与单继承机制兼容。 5.2.3 和5.2.4中分别展示了这两种创建线程的具体代码实例，此处不再赘述。 5.3 线程同步： 在多线程环境下，为了防止多个线程同时访问共享资源导致数据不一致，Java提供了多种同步机制，如`synchronized`关键字、`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法，以及`Lock`接口和`Condition`接口等。 5.4 线程调度： Java的线程调度由JVM负责，包括抢占式调度（高优先级的线程抢占低优先级线程的CPU时间片）和合作式调度（线程自行决定何时放弃控制权）。Java还提供了`Thread.setPriority()`来设置线程的优先级，以及`Thread.yield()`让当前线程暂停，让其他线程有机会执行。 Java多线程为开发者提供了丰富的工具和机制，以实现高效、安全的并发编程。理解并熟练掌握这些知识点对于编写高性能、高可用性的Java应用至关重要。