Java语言程序设计教程-雷学生-电子教案-204
程提供了一个独立的执行路径,这意味着程序中的不同线程可以同时执行不同的任务。在Java中,多线程编程是通过内置支持实现的,这使得Java程序能够高效地处理并发任务,充分利用CPU资源,尤其在网络应用和高交互性的环境中至关重要。 在多线程编程中,有以下几个关键概念: 1. **线程**:线程是程序执行的基本单元,每个线程有自己的程序计数器、系统寄存器和栈,但它们共享同一块内存空间,这样可以减少资源开销并提高效率。 2. **线程模型**:Java的线程模型是基于操作系统的线程模型,但在Java层面上提供了统一的接口。Java线程模型包括线程的创建、调度、同步和通信等机制。 3. **线程状态**:线程在运行过程中可以处于多种状态,包括: - **运行态(Running)**:线程获取到了CPU时间片,正在执行代码。 - **挂起态(Suspended)**:线程被暂停执行,等待特定条件满足后继续。 - **恢复态(Resumed)**:挂起的线程被激活,准备进入运行态。 - **阻塞态(Blocked)**:线程等待某个资源,如I/O操作完成或锁的释放。 - **终止态(Terminated)**:线程执行完毕或被强制停止,无法再恢复。 4. **线程创建**:在Java中,可以通过`Thread`类的构造函数创建新线程,或者实现`Runnable`接口并将其传给`Thread`对象来创建线程。 5. **线程优先级**:Java定义了10个线程优先级,从`Thread.MIN_PRIORITY`(1)到`Thread.MAX_PRIORITY`(10)。优先级高的线程在调度时更有可能获得CPU时间,但不保证。 6. **线程同步**:为了避免多个线程访问共享资源时引发的数据不一致,Java提供了`synchronized`关键字进行同步控制,以及`wait()`, `notify()`和`notifyAll()`方法进行线程间的通信。 7. **线程间通信**:Java通过`wait()`, `notify()`和`notifyAll()`方法实现线程间的信息交换,主要用于解决生产者消费者问题或其他协作式多线程场景。 8. **线程控制**:Java提供了多种方法来控制线程的执行,如`join()`让当前线程等待指定线程结束后再继续,`sleep()`让线程暂时休眠,`interrupt()`中断线程,以及`yield()`让当前线程暂停让其他同优先级的线程执行。 了解和掌握这些基本概念和技术对于编写高效、可靠的多线程Java程序至关重要。通过多线程,开发者可以编写出能够处理复杂并发场景的应用,提升用户体验,尤其是在网络服务、数据库操作、图形用户界面(GUI)和大规模计算等领域。同时,合理的多线程编程还能避免死锁、竞态条件等并发问题,保证程序的正确性和稳定性。
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