08_第8章 线程1

在计算机科学中，多线程是程序设计中的一个重要概念，特别是在Java编程语言中。本章主要探讨了线程的相关知识，包括进程与线程的区别、Java的多线程机制、线程状态、线程的创建和使用、线程的常用方法、线程同步、线程通信以及死锁的概念。 程序是静态的代码，而进程是这些代码在操作系统中运行的实例，拥有独立的内存空间和资源。线程则是进程内的执行路径，是操作系统调度的基本单位，它们共享进程的内存空间和资源。因此，一个进程可以包含多个线程，主线程是每个进程默认启动的线程，其他线程由主线程创建。 多线程允许程序同时执行多个任务，从而更好地利用CPU资源，简化编程模型，特别是处理异步事件时。线程比进程轻量级，创建和销毁线程的开销相对较小，使得CPU的利用率更高，同时也降低了软件开发的成本。 在Java中，创建线程主要有两种方式：一是继承`java.lang.Thread`类，二是实现`java.lang.Runnable`接口。继承Thread类可以直接调用Thread的线程控制方法，如start()来启动线程，但牺牲了类的多继承能力。实现Runnable接口则可以保留多继承的灵活性，但需要通过Thread类来启动新线程。 以下是一些关键的线程操作： 1. `start()`：启动线程，调用run()方法。 2. `run()`：线程执行的主要逻辑。 3. `sleep(long millis)`：让当前线程暂停指定毫秒数，释放CPU执行权。 4. `currentThread()`：返回当前正在执行的线程对象。 线程同步是为了避免多线程环境下可能出现的竞态条件，Java提供了多种同步机制，如synchronized关键字、wait()、notify()和notifyAll()方法，以及Lock接口和相关的实现类如ReentrantLock。 线程通信是指线程之间交换信息，例如使用BlockingQueue进行生产者消费者模式，或者通过wait/notify机制实现线程间的协作。 死锁是多线程编程中的一种常见问题，当两个或更多线程相互等待对方释放资源而陷入僵局时，就会发生死锁。避免死锁的关键是遵循资源获取的顺序化原则，避免循环等待。 理解和掌握线程的概念及其实现对于编写高效、并发的Java程序至关重要，这包括了解线程的状态转换（新建、就绪、运行、阻塞和终止），熟悉各种线程控制和同步手段，以及如何防止和解决死锁问题。