Java线程实例:理解Notify与多线程同步
Java多线程是Java编程中的重要概念,它允许一个应用程序同时执行多个任务,提高系统的并发性和效率。本文档以`NotifyThread`类的实例演示了Java中`notify()`和`wait()`方法的使用,这两个方法属于`Object`类的内置监视器机制,用于线程间的同步。 在`NotifyTest`类的`main`方法中,首先创建并启动一个`NotifyThread`子线程。当主线程执行到`synchronized(w)`块时,它获取了`w`对象的监视器,然后调用`notify()`方法,唤醒正在等待的线程。这表明只有持有对象监视器的线程才能执行这些操作,否则会抛出`IllegalMonitorStateException`异常。 `NotifyThread`类中的`run`方法定义了一个循环,线程进入`synchronized(this)`块后,会调用`wait()`方法让当前线程释放对象的监视器并进入等待状态。当主线程通过`notify()`唤醒该线程时,`wait()`会被中断,线程重新获得监视器并继续执行。 Java中创建线程有两种方式:继承`Thread`类或实现`Runnable`接口。这里使用了继承方式,`NotifyThread`是`Thread`的子类,通过重写`run`方法来定义线程的行为。 同步是确保多个线程正确访问共享资源的关键。`synchronized`关键字用于定义一个代码块或方法,限制同一时间只有一个线程可以执行这部分代码。同步场景包括避免竞态条件(race condition),如共享变量的修改,以及防止死锁(deadlock)的发生。 `wait()`和`notify()`方法用于线程间的协作,它们与`notifyAll()`一起构成了一种通信机制。`wait()`使线程放弃对象的监视器并进入等待状态,直到其他线程调用`notify()`或`notifyAll()`唤醒;而`notify()`仅唤醒一个等待线程,`notifyAll()`唤醒所有等待线程。 `Thread.sleep()`方法用于让当前线程休眠指定的时间,有助于控制线程执行的顺序和间隔。`Thread.yield()`方法则是让当前线程暂时让出CPU,但不保证立即切换到其他线程,主要用于实现轻量级的优先级调度。 线程状态包括新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞(Blocked,如等待、睡眠)和死亡(Terminated)。线程生命周期包括创建、运行、阻塞和销毁四个阶段。 在多线程应用中,理解进程和线程的区别至关重要。进程是操作系统层面的概念,是独立的执行实体,每个进程都有自己的内存空间;而线程是程序执行的最小单位,共享进程的资源,一个进程中可以有多个线程并行执行。 在实际开发中,需要注意线程之间的同步问题,以避免资源竞争和错误状态,同时合理使用`wait`、`notify`和`notifyAll`等方法进行协调。通过`Thread.sleep()`和线程控制手段,可以调整线程执行的顺序和响应时间。最后,理解并正确使用同步机制可以帮助编写健壮的多线程程序。
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