Java多线程编程：线程同步与通信

该资源是一个关于多线程编程的PPT，主要讲解了多线程编程的一般规则，包括线程同步、线程间的通信以及Java线程模型等概念，适用于理解和实践Java的多线程编程。 正文: 多线程编程在Java中是一种常见且重要的技术，它允许开发者在单个应用程序中同时执行多个任务，提高系统效率。以下是对资源内容的详细解释： 1. **线程概述**：多线程是指在一个应用程序中存在多个执行路径，这些路径可以同时运行，提升程序的并发性。与多进程不同，多线程共享同一内存空间，这意味着它们可以直接访问相同的数据，但同时也增加了数据竞争的风险。 2. **Java线程模型**：Java中的线程模型基于虚拟的CPU，由`java.lang.Thread`类来封装线程实体。线程包含代码执行逻辑和数据，当线程运行时，这些元素由虚拟CPU负责调度和执行。 3. **创建线程**：Java提供了多种创建线程的方式，最常见的是通过继承`Thread`类或实现`Runnable`接口。线程启动是通过调用`start()`方法，而不是直接调用`run()`方法。`start()`方法使得线程进入就绪状态，等待系统调度执行。 4. **后台线程（守护线程）**：后台线程（Daemon）是那些不阻止程序退出的线程，即使还有后台线程运行，只要没有用户线程，Java虚拟机就会终止。 5. **线程的join()方法**：`join()`方法用于等待特定线程结束，调用`join()`的线程会暂停执行，直到被join的线程完成其任务。 6. **线程间同步**：为了防止多个线程同时修改共享数据导致数据不一致，Java提供了`synchronized`关键字进行同步控制。当两个或多个线程修改一个对象时，应将修改方法设为同步的；如果对象的更新影响到只读方法，只读方法也应同步。 7. **线程间通信**：Java提供了`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`方法进行线程间的通信。`wait()`使当前线程等待，释放锁；`notify()`唤醒一个等待该对象锁的线程；`notifyAll()`唤醒所有等待该对象锁的线程。这些方法必须在同步块或同步方法中调用，且作用于同一对象。 8. **多线程编程的一般规则**： - 如果多个线程修改一个对象，确保修改方法是同步的，而受影响的只读方法同样需要同步。 - 避免过度使用同步，只有当访问共享资源时才需要同步。 - 线程等待状态应置于对象内部，通过调用同步方法内的`wait()`。 - 返回对象锁时，应调用`notifyAll()`让等待队列中的其他线程有机会执行。 - 注意`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`是`Object`类的方法，而不是`Thread`类的方法。 理解并掌握这些基本概念和规则对于有效地编写多线程程序至关重要，能够帮助开发者避免竞态条件和死锁等问题，提高程序的稳定性和性能。在实际开发中，还需要结合具体场景灵活运用，例如使用`ExecutorService`管理线程池，或者利用`Semaphore`, `CyclicBarrier`等高级并发工具进行更复杂的线程控制。