07Java 多线程编程1

Java的多线程编程是开发高并发应用的关键技术之一，主要涉及到线程的创建、运行、调度、同步以及生命周期管理。下面将详细讲解这些知识点。 1. **线程的创建**： Java提供了两种创建线程的方式： - **实现Runnable接口**：创建一个实现了Runnable接口的类，然后在Thread类的构造器中传入该类的实例。这种方式避免了单继承的限制，更符合面向对象的设计原则。 - **继承Thread类**：直接扩展Thread类，并覆盖`run()`方法。这种方式简单直接，但可能会占用一个类的继承名额。 2. **线程的运行**： 创建线程后，调用`start()`方法启动线程。这会使线程进入可运行状态，等待JVM调度执行。`start()`方法内部会调用`run()`方法，但直接调用`run()`只会执行普通方法，不会开启新线程。 3. **线程的调度**： - **线程优先级**：Java线程有优先级的概念，通过`setPriority()`设置。优先级高的线程有机会优先获得CPU时间片，但具体调度策略取决于操作系统，不是绝对的优先执行。 - **线程的基本控制**：包括`sleep()`, `join()`, `yield()`等方法。`sleep()`使线程暂停指定时间，`join()`让当前线程等待目标线程结束，`yield()`则让当前线程让出CPU，但不保证一定切换。 4. **线程的同步**： - **锁**：Java提供了synchronized关键字实现锁机制，用于保护共享资源免受并发访问的影响。同步块或同步方法可以防止多个线程同时访问。 - **死锁**：多个线程相互等待对方释放资源，形成无法继续执行的状态。避免死锁需要合理设计资源获取顺序和释放策略。 - **线程的交互**：例如使用wait(), notify(), notifyAll()方法进行线程间的通信，配合synchronized控制并发状态。 5. **线程的生命周期**： 线程有新建、就绪、运行、阻塞和终止五种状态。创建后未启动是新建状态，调用start()进入就绪状态，被CPU选中执行时进入运行状态，执行`wait()`或I/O操作时变为阻塞，执行完毕或遇到异常时终止。 6. **程序设计示例**： 在描述中提到的电影院售票模拟，需要创建多个售票线程，每个线程代表一个售票窗口。线程间需同步以保证电影票的有序出售，避免重复售出同一张票。可以使用synchronized关键字或Lock接口来实现同步控制。 7. **题目分析**： - 电影票顺序出售：使用共享变量记录已售出的票号，并通过锁保证顺序。 - 显示售票过程：在售票线程的`run()`方法中添加输出语句，模拟售票过程。 - 三个窗口同时出票：创建三个线程，分别代表三个窗口。 - 出票间隔随机控制：在售票操作前后添加随机等待时间。 - 防止重复出售：使用集合存储已售出的票号，每次售出前检查。 在实际编程中，还需要考虑线程安全和性能优化，如使用并发集合、减少锁的粒度等。理解并掌握这些Java多线程编程的核心概念和实践，对于编写高效、稳定的应用至关重要。