线程编程方面 pdf

### 线程编程知识点详解 #### 线程编程概览 线程编程是现代软件开发中的核心技能之一，特别是在多任务操作系统中，通过合理地管理线程，可以显著提高程序的执行效率和响应性。线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。 #### 实现线程的两种方法 在Java中，创建线程主要有两种方式： 1. **继承`Thread`类**：这是最直接的方式，定义一个类继承自`Thread`类，并重写其`run()`方法。这个方法中包含了线程执行的主体代码。然后创建该类的实例，并调用`start()`方法来启动线程。 2. **实现`Runnable`接口**：这种方式更加灵活，因为Java不支持多重继承，但可以实现多个接口。实现`Runnable`接口的类只需提供`run()`方法的实现。然后创建此类的实例，并将其作为参数传递给`Thread`构造函数，最后调用`Thread`实例的`start()`方法启动线程。 #### 同步机制详解 在多线程环境中，为了防止多个线程同时修改共享资源而导致的不一致性问题，Java提供了多种同步机制： - **`synchronized`关键字**：用于修饰方法或代码块，确保同一时刻只有一个线程可以访问被它保护的资源或代码段。当一个线程进入`synchronized`修饰的方法或代码块时，它会自动获取对应的锁，执行完毕后自动释放锁。 - **`Lock`接口**：Java并发包`java.util.concurrent.locks`中提供的高级锁接口，相比`synchronized`提供了更多控制能力，如非公平锁、可中断锁等。使用`Lock`时，需要手动调用`lock()`和`unlock()`方法来获取和释放锁。 #### 线程控制方法 线程控制是线程编程中的重要部分，涉及线程的启动、暂停、唤醒和终止等操作： - **`start()`和`run()`方法**：启动线程应调用`start()`方法，而`run()`方法不应直接调用，它由JVM在适当时候调用来执行线程体。 - **`sleep()`方法**：使当前正在执行的线程暂停指定的时间，期间线程不会释放已获得的锁。 - **`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法**：这三个方法用于线程间的通信。`wait()`使当前线程等待直到被通知，`notify()`随机唤醒一个等待线程，`notifyAll()`唤醒所有等待线程。这些方法需在同步上下文中使用。 #### 线程状态及其转换 线程在其生命周期中会经历多种状态，主要包括： - **新建（New）**：线程对象创建，但尚未启动。 - **就绪（Runnable）**：线程已准备好运行，等待CPU时间片分配。 - **运行（Running）**：线程正在执行。 - **阻塞（Blocked）**：线程等待某种条件发生，如等待锁或I/O操作完成。 - **等待/休眠（Waiting/Sleeping）**：线程因调用`wait()`、`join()`或`sleep()`等方法而暂时停止执行。 - **终止（Terminated）**：线程已完成或被强制终止。 #### 异步编程与同步编程的对比 - **同步编程**：当前线程会等待某个操作完成后再继续执行，如等待I/O操作完成。 - **异步编程**：当前线程不会等待操作完成，而是继续执行后续代码，通常会提供一个回调函数或事件处理器来处理操作完成后的动作。 #### JSP中的`forward`和`redirect` 在Web开发中，`forward`和`redirect`用于页面跳转： - **`forward`**：服务器端跳转，将请求转发给应用服务器上的另一个资源，客户端的URL不变，只在服务器端内部进行资源切换。 - **`redirect`**：客户端重定向，发送一个HTTP状态码告诉客户端重新请求一个新的URL，客户端的URL会发生改变。 掌握这些线程编程的基础知识和技巧对于开发高效、稳定的多线程应用至关重要。