Java并发编程：线程基础与并发工具解析

"Java并发学习笔记" Java并发编程是Java开发中不可或缺的一部分，它涉及到如何有效地利用多核处理器资源，提高程序的执行效率。本文档是一份详细的Java并发学习笔记，涵盖了从线程基础到高级并发工具的多个知识点。 1. 线程基础与线程间的共享与协作 - CPU时间片轮询机制：操作系统为每个进程分配一定的时间片来执行，当时间片耗尽后，进程会被挂起，CPU转而执行其他进程，实现进程间的公平访问。 - 进程与线程：进程是资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位，一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的内存空间。 - 并行与并发：并行是指多个任务在同一时刻同时执行，需要多处理器支持；并发则是在单个处理器上通过时间片切换，让多个任务在宏观上看起来同时执行。 2. 线程的创建与管理 - 启动线程的三种方式： - 继承Thread类并重写run()方法，然后创建Thread对象并调用start()方法。 - 实现Runnable接口，创建Runnable对象，然后将Runnable对象传入Thread构造函数并启动线程。 - 利用Callable和FutureTask，Callable返回一个结果，FutureTask可以获取或检查计算结果。 3. 线程控制与同步 - 线程的生命周期：新建、可运行、运行、阻塞、等待、死亡等状态。 - 守护线程：用于辅助其他线程，如垃圾收集器就是守护线程，当所有非守护线程结束时，程序结束。 - synchronized关键字：用于保证同一时刻只有一个线程访问特定代码块，防止数据不一致。 - volatile关键字：保证变量的可见性，但不保证原子性，适用于多个线程读取但不需要修改的情况。 - ThreadLocal：每个线程都有自己的副本，避免了线程安全问题，但要注意内存泄漏。 4. 线程通信 - wait(), notify()和notifyAll()方法：用于线程间的通信，需在同步块或同步方法中使用。 - 锁池和等待池：wait()使线程进入等待池，notify()或notifyAll()唤醒等待池中的线程。 - 死锁：两个或多个线程互相等待对方释放资源，导致无法继续执行的状态。 - Lost Wake Up Problem：线程在被唤醒后可能因竞争不到锁而再次进入等待状态，需要正确设计唤醒与释放锁的顺序。 5. 高级并发工具 - Fork/Join框架：用于拆分任务并行执行，基于工作窃取算法，适用于大问题的递归分解。 - CountDownLatch：一次性计数器，用于同步多个线程，计数器减到零时所有等待的线程才能继续执行。 - CyclicBarrier：循环屏障，允许一组线程等待其他线程到达某个点后再一起继续执行。 这份笔记详细地介绍了Java并发编程的基础概念、线程控制、线程同步以及高级并发工具的使用，对于深入理解Java并发编程具有很高的参考价值。学习这些内容有助于开发者编写出高效、稳定的多线程程序。