Java多线程详解：从概念到实战

"Java多线程教程，涵盖了线程的基本概念、创建与启动、状态转换、调度、同步、死锁问题以及线程间通信，强调了线程安全在容器类中的应用，来源于清华大学的中国移动互联网研发培训课程。" 在Java编程中，多线程是实现并发执行的关键技术。理解并掌握多线程对于开发高效、响应迅速的程序至关重要。本教程以Java多线程为主题，旨在帮助开发者在多线程环境下进行有效的编程。 首先，线程的概念是程序内部的执行路径，Java虚拟机支持在同一进程中并发运行多个线程。与进程相比，线程共享同一代码和数据空间，这使得线程之间的通信更为简便，但同时也可能导致数据竞争和安全性问题。进程则拥有独立的代码和数据空间，切换代价较高，但提供了更好的隔离性。 创建和启动Java线程有两种主要方式。一种是继承自`Thread`类，重写`run()`方法，如`class MyThread extends Thread`，然后通过`new MyThread().start()`启动线程。另一种是实现`Runnable`接口，定义`run()`方法，如`class MyRun implements Runnable`，然后在`Thread`对象中传入`Runnable`实例，如`new Thread(new MyRun()).start()`。这两种方式都可以达到创建新线程的目的，但后者更利于代码复用和符合面向接口编程的原则。 线程有多种状态，包括新建、就绪、运行、阻塞和终止。在执行过程中，线程会经历这些状态的转换。线程调度是操作系统决定哪个线程获取CPU执行权的过程，而线程的优先级则影响调度决策。 线程同步是解决多线程并发访问共享资源时可能出现的问题，如数据不一致。Java提供了`synchronized`关键字、`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`等机制来实现同步。死锁是指两个或多个线程相互等待对方释放资源而陷入的一种僵局，需要避免和处理。 线程间的通信通常通过`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法以及`BlockingQueue`等高级工具来实现。例如，生产者-消费者问题是典型的线程通信模型，生产者线程生产数据放入队列，消费者线程从队列中取出数据消费。 在Java的容器类中，如`ArrayList`、`LinkedList`等，如果不进行适当的同步控制，可能会出现线程安全问题。为了确保线程安全，可以使用`Collections.synchronizedList()`等方法对容器进行同步包装，或者使用线程安全的集合类，如`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`等。 Java多线程编程是一个深入且复杂的主题，涵盖了许多概念和技术。通过学习和实践，开发者能够编写出高效、健壮的多线程应用程序，充分利用系统资源，提升程序性能。