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java多线程

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Java多线程编程是实现并发执行任务的核心技术,以下是其基础知识的综合说明:

一、多线程基础概念

线程与进程

- 进程:

操作系统进行资源分配的基本单位,包含独立内存空间。

- 线程:进程中的执行单元,共享进程内存和资源,是CPU调度的基本单位。

单线程与多线程

- 单线程程序按顺序执行,多线程程序可同时执行多个任务,提高并发性。

并发与并行

- 并发:

多任务交替执行,通过时间片轮转实现。

- 并行:多任务同时执行,需多核处理器支持。

二、线程创建方式

继承Thread类

通过扩展Thread类并重写`run()`方法实现。

```java

class MyThread extends Thread {

@Override

public void run() {

System.out.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 执行任务");

}

}

```

优点:实现简单,但Java不支持多继承,子类无法再继承其他类。

实现Runnable接口

定义`run()`方法,通过`Thread`类构造函数传递实现类。

```java

class MyRunnable implements Runnable {

@Override

public void run() {

System.out.println("Runnable 线程正在运行");

}

}

```

优点:避免单继承限制,更灵活。

三、线程启动与运行

使用`start()`方法启动线程,JVM会调用`run()`方法。

线程运行状态包括:新建、就绪、运行、阻塞、死亡。

四、线程同步与协作

同步机制

- synchronized:

用于保护共享资源,防止数据竞争。

- Lock接口:提供更灵活的锁定机制(如`ReentrantLock`)。

高级同步工具

- Phaser:

支持多阶段协作,如游戏匹配、分布式计算等场景。

- CountDownLatch/CyclicBarrier:用于线程间等待同步。

五、线程生命周期管理

通过`Thread.getState()`获取线程状态(如`RUNNABLE`、`BLOCKED`)。

使用`Thread.join()`实现线程间等待。

六、注意事项

推荐使用`Runnable`接口而非直接继承`Thread`类,以保持代码灵活性。

线程安全需通过同步机制保障,避免死锁和资源竞争。

以上内容覆盖了Java多线程的核心概念与实现方式,建议结合实际场景选择合适的设计模式(如线程池、并发集合)以提升性能与可维护性。