Java线程编程实验：多线程同步与异步分析

"实验4 线程编程实验 - 探索Java线程、同步与并发" 在本实验中，我们深入研究了Java线程编程，包括如何创建线程、使用线程池，以及理解线程同步和异步的概念。实验的目标是通过实际操作提升对多线程的理解，掌握其创建方法、事件分发线程机制，以及线程池的应用。 首先，实验内容主要分为两部分：一是学习使用线程执行器（Executor）来执行多任务，这是Java中推荐的并发编程方式，可以更高效地管理线程资源；二是编写一个程序，通过启动1000个线程，每个线程对全局变量`sum`进行累加操作。为了实现线程间的共享，我们使用了Integer对象作为包装，以支持引用传递。然后，对比使用同步（synchronized）和不使用同步的程序运行结果，观察并分析它们的差异。 在问题分析环节，我们了解到线程是程序执行的最小单元，每个线程有自己的堆栈和局部变量，但它们共享进程的资源。在多线程环境中，可以实现并发执行，提高程序效率。例如，`SyncSum`类中的`addSum`方法通过`synchronized`关键字实现同步，确保同一时间只有一个线程能执行该方法，防止数据竞争。 在代码编写部分，我们看到实验中创建了1000个线程，每个线程都执行`run`方法内的`addSum`，向`sum`增加1。通过调用`start`方法启动线程，而不是直接调用`run`，这是因为`start`会自动触发`run`的执行，而在新线程上下文中。 程序运行后，通过输出结果，我们可以看到不同线程的名称和`sum`的实时值。由于线程并发执行，输出顺序可能无序，但最终`sum`的值应当为1000。如果未使用同步，可能会出现`sum`值小于1000的情况，因为多个线程可能同时修改`sum`，导致某些增加操作未被正确记录。 实验小结强调了进程和线程的区别：进程是资源分配的基本单位，而线程是执行和调度的基本单位。一个进程可以包含多个线程，它们共享进程资源，但每个线程都有自己的执行路径。线程池，如Java的`ExecutorService`，则是用来管理和控制线程数量，提高系统效率的工具。 这个实验提供了一个实践平台，让我们理解了Java线程的基本操作、并发执行的原理，以及同步机制的重要性。通过实际编程，我们加深了对线程同步、并发控制和线程池应用的认识，这些都是进行高效多线程编程的关键。