JavaThread:Java线程

Java线程是Java编程语言中的一个核心概念，它允许程序同时执行多个任务，极大地提高了程序的并发性和效率。在多核处理器系统中，Java线程的利用尤其关键，因为它们可以充分利用硬件资源，使得程序运行更加高效。本节将深入探讨Java线程的基本概念、创建方法、线程控制以及线程同步机制。 一、Java线程的基本概念 1. 线程与进程：线程是进程中的一个执行单元，每个进程至少有一个线程。线程共享进程的内存空间，而不同的进程则拥有独立的内存空间。 2. 主线程：每个Java应用程序都至少有一个线程，即主线程，它是程序执行的起点。 3. 用户线程：除主线程外，由程序员创建的线程称为用户线程。 二、Java线程的创建 1. 继承Thread类：创建一个新的类，继承自Thread类，并重写其run()方法。然后创建该类的对象并调用start()方法启动线程。 ```java class MyThread extends Thread { public void run() { // 代码逻辑 } } MyThread t = new MyThread(); t.start(); ``` 2. 实现Runnable接口：创建一个实现Runnable接口的类，实现run()方法。然后将Runnable对象传递给Thread类的构造器，创建Thread对象并启动。 ```java class MyRunnable implements Runnable { public void run() { // 代码逻辑 } } Thread t = new Thread(new MyRunnable()); t.start(); ``` 3. Executor框架：Java 5引入了ExecutorService，可以通过ThreadPoolExecutor或Executors简化线程池的创建和管理，提高线程复用。 三、线程控制 1. 线程的启动与停止：通过调用start()方法启动线程，但不能直接调用stop()来停止线程，因为这可能导致资源泄露。正确的方式是设置标志变量或抛出异常来终止线程。 2. 线程优先级：Java提供了Thread类的setPriority()方法来设置线程优先级，但实际调度仍取决于操作系统的策略。 3. 线程睡眠：Thread.sleep()方法可以使当前线程暂停指定时间，释放CPU资源。 4. join()方法：让调用线程等待指定线程结束。 四、线程同步 1. synchronized关键字：用于控制多线程对共享资源的访问，确保同一时刻只有一个线程执行特定代码块。 2. volatile关键字：确保共享变量的可见性，防止线程缓存导致的数据不一致。 3. Lock接口与ReentrantLock：提供比synchronized更细粒度的锁控制，如公平锁、非公平锁、读写锁等。 4. wait(), notify()和notifyAll()：在synchronized代码块内使用，用于线程间通信和同步。 五、线程安全的集合类 Java提供了线程安全的集合类，如Vector、HashTable、ConcurrentHashMap等，它们在多线程环境下能保证数据的一致性。 六、死锁与活锁 死锁是指两个或多个线程相互等待对方释放资源，导致无法继续执行。活锁则是线程不断地尝试获取资源，但总因失败而重试，造成程序无法前进。避免这两种情况通常需要合理设计线程间的资源获取顺序和超时策略。 总结，Java线程是Java程序并发处理的关键，理解并掌握线程的创建、控制和同步机制对于编写高效的多线程程序至关重要。在实际开发中，我们需要根据需求选择合适的方法创建线程，合理地组织和管理线程，以实现高效、安全的并发编程。