Java多线程基础教程：线程概念与创建方法

"大学课程讲义-Java基础-多线程.pptx 是一份关于Java编程语言中的多线程概念及应用的教育资料，适用于大学课程教学。" 在计算机科学中，多线程是一个关键的概念，特别是在Java这样的高级编程语言中。线程允许程序并发执行多个任务，从而提高系统的效率和响应性。本讲义详细阐述了线程的基础知识，包括其定义、创建方法以及线程间通信与同步的重要性。 线程的概念模型是将一个程序分割成多个可并发执行的子任务，这些子任务共享同一进程的资源，如内存空间和全局变量。线程相比进程更为轻量级，因为它们不需要为每个线程分配单独的内存空间。在Java中，每个Java程序启动时都会自动创建一个主线程，这是程序执行的起点。 创建和启动线程主要有两种方式： 1. 继承`java.lang.Thread`类：创建Thread类的子类并覆盖`run`方法。`run`方法包含了线程要执行的逻辑。通过调用`start`方法来启动新的线程，此时JVM会调用新线程的`run`方法。 2. 实现`java.lang.Runnable`接口：创建一个实现Runnable接口的类，实现`run`方法。这种方式使得类可以继续继承其他类，避免了Java单继承的限制。要启动线程，需要创建一个Thread对象，将Runnable实例作为参数传递，并调用`start`方法。 例如，以下代码展示了如何使用Runnable接口创建和启动线程： ```java class MyRunnable implements Runnable { public void run() { // 线程执行的代码 } } MyRunnable myR1 = new MyRunnable(); Thread thread1 = new Thread(myR1); // 创建线程对象1 thread1.start(); // 启动线程对象1 ``` 线程间的同步和互斥是多线程编程中不可忽视的部分。临界资源是指多个线程可能同时访问并修改的共享资源，为了防止数据不一致，需要对这些资源进行保护。Java提供了多种机制来实现线程同步，如synchronized关键字、Lock接口（ReentrantLock、ReadWriteLock等）、Semaphore信号量以及CountDownLatch计数器。 临界区（critical section）是指访问临界资源的代码段，使用`synchronized`关键字可以确保同一时刻只有一个线程能够执行临界区内的代码，实现线程的互斥。同步方法或同步块通过锁定对象来实现，当一个线程进入同步代码块后，其他试图进入的线程会被阻塞，直到当前线程执行完毕释放锁。 此外，Java的`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法提供了线程间的协作机制，用于线程间的通信。这些方法需要在synchronized上下文中调用，以便正确地管理对象锁。 多任务编程（multitasking）是现代操作系统的核心特性，允许系统同时处理多个任务。在单处理器系统中，多任务通常是通过时间片轮转的方式实现的，看起来像是同时执行，实际上是在短时间内快速切换不同线程的执行。 理解并熟练掌握Java的多线程编程对于开发高效、可靠的并发应用程序至关重要。这包括正确管理共享资源、避免死锁和竞态条件、以及优化线程池等高级技术。这份大学课程讲义提供了良好的起点，帮助学生深入理解Java中的多线程编程。