Java---Multithreading:Java-多线程

Java多线程是Java编程中的一个核心概念，它允许程序同时执行多个任务，极大地提高了程序的效率和响应性。在Java中，多线程可以通过两种主要方式实现：继承Thread类和实现Runnable接口。 1. 继承Thread类： 当你需要创建一个新的线程时，可以创建一个新的类来继承Thread类。在子类中重写Thread类的run()方法，将要执行的任务放入run()方法中。然后创建该子类的实例并调用start()方法启动新线程。例如： ```java class MyThread extends Thread { public void run() { // 这里放置线程执行的任务 } } MyThread t = new MyThread(); t.start(); ``` 2. 实现Runnable接口： 如果你的类已经继承了其他类，不能直接继承Thread，可以选择实现Runnable接口。创建一个实现了Runnable接口的类，并实现run()方法。然后将Runnable对象传递给Thread构造函数，创建Thread实例并启动。例如： ```java class MyRunnable implements Runnable { public void run() { // 这里放置线程执行的任务 } } Thread t = new Thread(new MyRunnable()); t.start(); ``` 3. 线程同步： 在多线程环境中，线程安全是个关键问题。Java提供了多种机制来确保数据一致性，如synchronized关键字、volatile关键字以及Lock接口（如ReentrantLock）。 - synchronized：用于锁定对象，确保同一时间只有一个线程访问被锁定的对象或方法。 - volatile：标记变量，使得多个线程之间能共享变量值，避免缓存导致的数据不一致。 - Lock接口：提供了更细粒度的锁控制，支持公平锁、非公平锁、可重入锁等功能。 4. wait()和notify()： 这两个方法是Object类的方法，用于线程间通信。当一个线程调用wait()方法时，它会释放所持有的锁并进入等待状态；而另一个线程调用notify()或notifyAll()方法，会唤醒等待的线程。 5. Executors框架： Java 5引入了ExecutorService，它提供了一种创建和管理线程池的方式，可以更有效地管理线程资源。常用的ExecutorService实现有ThreadPoolExecutor、ScheduledThreadPoolExecutor等。 6. 线程优先级与守护线程： Java中的Thread类提供了setPriority()方法设置线程优先级，但实际操作系统可能并不完全遵循这些优先级。守护线程（Daemon Thread）是一种特殊线程，当所有非守护线程结束时，守护线程也会自动结束，通常用于后台服务。 7. 死锁与活锁： 死锁是多个线程互相等待对方释放资源，导致无法继续执行的状态。活锁则是线程在尝试解决问题时，不断地重试但始终无法进行，类似于僵持不下。避免死锁和活锁需要合理设计线程的资源获取顺序和超时策略。 8. InterruptedException： 当线程在等待、休眠或被中断时，如果捕获到InterruptedException，表示线程的中断请求已被设置。通常，处理InterruptedException的最佳实践是将中断标志重新设置回去，以便上层代码可以检查中断状态。 9. 守护线程（Daemon Thread）： Java允许创建守护线程，它们不会阻止程序的退出，即使还有守护线程在运行。一般用于后台服务，如垃圾回收器。 10. Future和Callable： Callable接口允许你创建返回结果的线程，而Future接口则用来获取Callable线程的结果。ExecutorService可以提交Callable任务并获取Future对象。 通过理解并熟练掌握上述Java多线程相关的知识点，开发者可以构建高效、稳定且线程安全的Java应用程序。在实际开发中，合理地利用多线程技术，能够提高系统的并发性能，为用户带来更好的体验。