Java并发编程：JUC线程详解与实践

"这篇文档是关于Java并发编程中Java并发工具包(JUC, Java Concurrency Utilities)的学习笔记，特别适合面试复习。文档首先介绍了进程和线程的基本概念，然后通过实例展示了如何在Java中创建和管理线程。" 在Java编程中，线程和进程是并发执行的基础。进程是操作系统分配资源的基本单位，每个进程都有独立的内存空间，而线程则是在进程中执行的更小的单元，它们共享进程的资源，包括内存和文件。多线程编程在Java中是核心特性之一，允许程序同时执行多个任务，提高系统的并行性和效率。 创建线程在Java中有两种主要方式： 1. 继承`Thread`类：创建一个新的类，该类扩展了`Thread`类，并重写`run()`方法。然后通过创建这个新类的实例并调用`start()`方法来启动线程。例如： ```java public class HelloThread extends Thread { public void run() { System.out.println("Hello from a thread!"); } public static void main(String[] args) { (new HelloThread()).start(); } } ``` 2. 实现`Runnable`接口：创建一个实现了`Runnable`接口的类，定义`run()`方法。然后将`Runnable`实例传递给`Thread`构造函数，创建一个`Thread`对象并启动。这种方式更适合需要多个线程共享同一个`Runnable`实例的情况。 启动线程通过调用`Thread`对象的`start()`方法，这会触发`run()`方法的执行。然而，直接使用`stop()`方法停止线程是不推荐的，因为这可能导致数据不一致和其他不可预知的问题。正确的方式是设计线程在完成任务或者接收到停止信号后自行结束，或者使用`interrupt()`方法配合检查中断标志来安全地停止线程。 线程间的通信和同步是Java并发编程的重要部分，Java提供了一系列工具，如`synchronized`关键字、`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`方法、`Lock`接口及其实现类（如`ReentrantLock`）、`Semaphore`信号量、`CountDownLatch`计数器、`CyclicBarrier`回环栅栏和`ExecutorService`等，用于控制并发访问、协调线程执行和避免竞态条件。 此外，`java.util.concurrent`包中的各种工具类，如`BlockingQueue`阻塞队列、`ConcurrentHashMap`线程安全的哈希映射以及`Future`和`Callable`接口，都是解决并发问题的强大武器。 面试中，除了理解这些基础知识，还可能会涉及到以下问题： - 死锁的概念及其避免策略。 - 线程安全的集合类及其原理。 - `volatile`关键字的作用。 - `ThreadLocal`的工作机制及其应用场景。 - `synchronized`与`Lock`的比较。 - 并发设计模式，如生产者-消费者模型、读者-写者模型等。 通过深入学习JUC，开发者可以更好地理解和利用Java的并发特性，编写出高效、安全的多线程代码。