Java核心：进程与线程详解及多线程编程特性

在本章节中，我们将深入探讨Java核心编程中的进程与线程概念。在计算机科学中，进程是一个正在执行的程序，它可以独立完成特定任务，如浏览器、视频播放器、音乐播放器和Word应用等。进程和线程之间存在紧密关系：一个进程可以拥有一个或多个线程，但至少包含一个线程来驱动其活动。 有两种主要的并发模式在Java中被广泛使用： 1. 多进程模式（单线程进程）：在这种模式下，每个进程只有一个线程执行，如传统的单线程应用程序。虽然简单，但可能存在性能瓶颈，特别是在Windows系统中，创建新进程的开销较大。 2. 多线程模式：一个进程内拥有多个线程，允许并发执行，提高了程序的响应性和效率。然而，多线程编程涉及复杂的同步问题，因为多个线程可能需要共享数据，不适当的同步可能导致数据竞争和竞态条件。 3. 多进程+多线程模式：这是最复杂的并发模型，结合了进程的独立性和线程的并发性，适用于需要高度并发和资源隔离的应用场景。 相比于多线程，多进程的优势在于更高的稳定性。当一个进程崩溃时，其他进程不受影响，而线程崩溃会牵连整个进程。然而，进程间的通信（IPC）较慢，因为涉及操作系统级别的通信机制。 Java多线程编程的核心在于其内置的线程模型，它是实现并发和并行计算的基础。通过实例化Thread类或其子类的对象，并调用start()方法，可以创建一个新的线程。线程的执行顺序遵循一定的规则：main线程先执行，然后是新创建的线程。 线程的状态转换对于理解线程行为至关重要。线程的生命周期包括新建（对象创建）、就绪（等待CPU调度）、运行（获得CPU资源执行run()方法）、阻塞（暂停执行，如I/O操作）和死亡（线程结束）。一个线程只能启动一次，run()方法在新线程中执行。 Java多线程编程涉及任务分解、资源管理、同步控制以及处理不同线程之间的协作，这些是现代软件开发中不可或缺的技能。理解这些概念有助于开发高效、稳定和可维护的多线程应用程序。