Java线程编程基础：理解与实践

"Java多线程编程2.pdf" 在Java编程中，多线程是一种重要的技术，用于实现并发执行任务，提高程序效率。有两种主要的实现多线程的方式：一是继承`Thread`类，二是实现`Runnable`接口。本章重点讨论的是Java中的线程及相关概念，包括线程的创建、管理和同步。 线程是操作系统中的基本执行单元，Java平台利用操作系统的线程机制来实现其自身的线程。学习Java线程时，首先需要理解线程的本质，即执行代码的“机器”。在Java中，代码的执行是通过线程这一基本单位来进行的。当一个Java程序运行时，通常由一个主线程开始，该主线程可以创建并启动其他子线程，这些线程并行执行，共同完成程序的任务。 章节15.1深入探讨了线程的概念，其中“CD机模型”和“演奏会模型”被用来形象地解释线程的工作原理。CD机模型比喻一个线程就像播放音乐的CD机，可以顺序播放一首首歌曲，对应于线程执行代码的过程。演奏会模型则将多个乐器的同步演奏比作多个线程的协作执行，强调了线程间如何协调执行以达到预期效果。 Java中创建线程通常有以下两种方式： 1. 继承`Thread`类：自定义一个新的类，继承`Thread`，然后重写`run()`方法。实例化这个新类的对象后，通过调用`start()`方法启动线程。 2. 实现`Runnable`接口：创建一个类实现`Runnable`接口，同样重写`run()`方法。然后将这个类的实例传递给`Thread`类的构造函数，创建`Thread`对象并调用`start()`方法启动线程。 线程同步是为了防止多个线程同时访问共享资源，可能导致数据不一致的问题。Java提供了多种同步机制，如`synchronized`关键字、`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`方法、`Lock`接口及其实现（如`ReentrantLock`）、`Semaphore`信号量等。通过这些工具，开发者可以控制线程的执行顺序，确保数据的安全性。 在多线程编程中，还需要了解线程的状态转换，包括新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）、超时等待（Timed Waiting）和终止（Terminated）。了解这些状态可以帮助我们更好地理解和调试多线程程序。 此外，Java的并发API如`ExecutorService`、`Future`和`Callable`接口提供了更高级别的线程管理功能，它们使得线程池的创建和管理更加便捷，同时也支持异步计算和结果的获取。 Java多线程编程是Java开发中的核心技能之一，熟练掌握线程的创建、管理、同步以及并发API的使用，能有效提升应用程序的性能和响应速度。通过深入学习和实践，开发者可以编写出高效、安全的多线程程序。