【基础】多线程与多进程：并行编程基础

# 1. **2.1.1 线程的定义和特点**

线程是程序执行流中的一个独立单元，它与其他线程共享同一进程的内存空间和资源。线程具有以下特点：

* **轻量级：**线程的创建和销毁比进程轻量得多，开销更小。
* **并发性：**多个线程可以同时执行，从而提高程序的并发能力。
* **共享性：**线程共享同一进程的内存空间和资源，可以方便地访问和修改全局变量。
* **独立性：**每个线程拥有自己的程序计数器和栈空间，可以独立执行自己的代码。

# 2. 多线程编程实践

### 2.1 多线程的基本概念和创建

#### 2.1.1 线程的定义和特点

线程是操作系统调度和管理的基本单位，它是一个轻量级的执行单元，共享同一个进程的地址空间和资源。线程具有以下特点：

- **轻量级：**线程比进程更轻量，创建和销毁线程的开销比进程小。
- **共享资源：**线程共享同一个进程的地址空间和资源，包括代码、数据和堆栈。
- **独立执行：**线程可以并发执行，每个线程都有自己的程序计数器和栈。
- **同步：**多个线程可以同时访问共享资源，需要使用同步机制来保证数据的一致性和完整性。

#### 2.1.2 线程的创建和管理

在 Java 中，可以使用 `Thread` 类来创建和管理线程。创建线程有两种主要方法：

- **继承 `Thread` 类：**创建一个继承自 `Thread` 类的子类，并重写 `run()` 方法来定义线程执行的逻辑。
- **实现 `Runnable` 接口：**创建一个实现 `Runnable` 接口的类，并重写 `run()` 方法。然后，使用 `Thread` 类的构造函数来创建线程，并传入 `Runnable` 对象。

// 继承 Thread 类
public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行逻辑
    }
}

// 实现 Runnable 接口
public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行逻辑
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建线程
        Thread thread1 = new MyThread();
        Thread thread2 = new Thread(new MyRunnable());

        // 启动线程
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

### 2.2 多线程的同步与通信

#### 2.2.1 同步机制：锁、信号量、条件变量

在多线程环境中，多个线程可能同时访问共享资源，导致数据不一致或损坏。为了保证数据的一致性和完整性，需要使用同步机制来协调线程之间的访问。常见的同步机制包括：

- **锁：**锁是一种互斥机制，它允许一次只有一个线程访问共享资源。
- **信号量：**信号量是一种计数器，它限制同时访问共享资源的线程数量。
- **条件变量：**条件变量是一种等待机制，它允许线程在满足特定条件时被唤醒。

#### 2.2.2 通信机制：共享内