Java多线程入门教程：创建与生命周期解析

"Java多线程是编程中的一个重要概念，主要涉及如何在单个应用程序中同时执行多个任务。本文档适合初级程序员入门学习，讲解了Java中创建和管理线程的基本方法以及线程的生命周期。" Java多线程是Java编程语言的一个核心特性，它允许程序同时执行多个任务，从而提高应用程序的效率和响应性。多线程在并发编程中扮演着关键角色，特别是在服务器端和高并发应用中。 1. 创建线程的三种方法： - **继承Thread类**：创建一个新的类，该类继承自Thread类，然后重写`run()`方法。通过创建Thread类的实例并调用`start()`方法启动线程。这种方式中，当前线程可以通过`this`关键字直接访问。 - **实现Runnable接口**：创建一个实现了Runnable接口的类，同样需要重写`run()`方法。然后创建Thread对象，将Runnable实例作为参数传入，最后调用Thread对象的`start()`方法。这种方式允许线程类继续继承其他类，且多个线程可以共享同一个Runnable实例，提高了代码的可复用性和灵活性。 - **使用Callable接口**：Callable接口与Runnable类似，但其`call()`方法可以返回一个结果，并能抛出异常。通过FutureTask包装Callable，可以将其转换为可被Thread执行的形式。 2. 线程的生命周期包括以下四个阶段： - **新建状态**：当使用`new Thread()`创建线程对象时，线程处于新建状态。 - **就绪状态**：调用线程的`start()`方法后，线程进入就绪队列，等待操作系统分配CPU资源。 - **运行状态**：当线程获得CPU时间片并开始执行`run()`方法时，线程进入运行状态。 - **阻塞状态**：线程可能由于多种原因进入阻塞状态，如调用`sleep()`方法让线程暂时停止执行，等待一定时间后再恢复；或者等待I/O操作完成，资源锁等。阻塞状态还包括等待状态（join(), wait()）和同步状态（synchronized）。 3. 线程控制： - **线程同步**：为了避免多线程环境下的数据竞争问题，Java提供了`synchronized`关键字，用于控制对共享资源的访问。 - **线程通信**：Java提供`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`方法实现线程间的通信，这些方法必须在同步块或同步方法中使用。 - **线程中断**：线程可以通过调用`interrupt()`方法请求中断，其他线程可以通过检查`isInterrupted()`或`interrupted()`方法来检测中断状态。 4. 线程调度策略： - **抢占式调度**：操作系统根据优先级分配CPU时间，优先级高的线程优先执行。 - **时间片轮转**：所有线程按一定时间片轮流执行。 5. 死锁、活锁和饥饿： - **死锁**：两个或多个线程相互等待对方释放资源，导致都无法继续执行。 - **活锁**：线程不断尝试获取资源但总是失败，造成无限期地等待。 - **饥饿**：某个线程由于各种原因无法获得所需资源，一直无法执行。 在实际开发中，通常推荐使用实现Runnable接口的方式创建线程，因为它更灵活，更符合面向对象的设计原则。了解和熟练掌握Java多线程的使用是成为合格的Java程序员必不可少的一部分。