Java多线程详解：线程概念与同步互斥

"Java 多线程 PPT" 在Java编程中，多线程是一个重要的概念，它允许程序同时执行多个任务，提高了程序的效率和响应性。在讲解多线程之前，我们先理解一下进程和线程的基本概念。 1. **进程与线程** - **程序** 是一组用于完成特定任务的指令集合，是一段静态的代码。 - **进程** 是程序在执行过程中的实例，是操作系统资源分配和调度的基本单位，具有独立的内存空间。 - **线程** 是进程内部的执行单元，比进程更轻量级，拥有自己的程序计数器、栈和局部变量，但共享进程的内存空间。线程的创建、存在和结束都伴随着具体的操作，且线程不能脱离进程单独存在。 2. **多线程** - **多线程** 指的是在一个进程中存在多个执行线索，它们并发执行，共享同一进程资源。这种特性使得程序能够并行处理多个任务，提高系统资源利用率。 - **线程间通信** 主要通过共享内存和消息传递实现，需要同步机制避免数据竞争问题，如互斥锁、信号量等。 3. **Java与多线程** - **Java** 内置了对多线程的支持，提供了Thread类和Runnable接口两种方式创建线程。 - **Thread类** 是Java中代表线程的类，直接继承自Object，包含了线程运行所需的方法和属性。通过继承Thread类并重写run()方法，可以创建一个新的线程。 - **Runnable接口** 提供了一种更加灵活的方式创建线程，只需实现run()方法，然后将实现类的对象传递给Thread类的构造函数，由Thread对象负责启动线程。 4. **线程控制** - 线程的控制包括线程的启动、暂停、恢复和终止。Java提供了一些方法如start()、sleep()、join()、interrupt()等来实现这些操作。 5. **线程同步与互斥** - **同步** 是为了确保线程按一定的顺序执行，避免数据不一致。Java提供了synchronized关键字、wait()、notify()和notifyAll()等方法实现线程同步。 - **互斥** 是一种同步策略，确保任何时候只有一个线程访问临界区，如使用synchronized块或方法实现。 6. **Java的线程安全** - Java通过内置的线程安全类（如Vector、Collections.synchronizedList等）和并发工具类（如ConcurrentHashMap、Semaphore等）帮助开发者编写线程安全的代码。 7. **线程优先级** - Java的Thread类中定义了线程优先级，但实际调度很大程度上取决于操作系统，不保证优先级高的线程优先执行。 8. **线程状态** - Java线程有五种基本状态：新建、运行（运行或被阻塞）、等待/睡眠、阻塞（等待锁或其他事件）和死亡。 了解这些基本概念后，开发者可以通过Java API创建和管理多线程程序，以实现高效并发处理。然而，多线程编程也带来挑战，如死锁、活锁和饥饿问题，需要谨慎处理。在实际开发中，合理使用多线程技术能显著提升程序性能，同时也要注意线程安全和资源管理。