Java多线程基础：创建、调度与同步

Java多线程机制是Java编程中关键的一部分，它允许开发者创建并发执行的任务，从而提高程序性能和响应性。在第十一章中，我们深入探讨了线程的基本概念和Java中实现多线程的方式。 1. **线程的基本概念** - 线程是进程中的一个执行路径，它代表程序的一个独立控制流。线程的引入使得一个程序可以同时处理多个操作，即使在单核处理器上也能模拟出并发执行。与进程相比，线程更轻量级，共享相同的代码和数据空间，但每个线程有自己的运行栈和程序计数器，这降低了线程切换的开销。 2. **线程的创建和启动** - Java通过`java.lang.Thread`类来创建和管理线程。通过创建Thread的实例，并重写`run()`方法，线程可以定义其执行逻辑。创建线程后，调用`start()`方法启动新线程，这时线程会进入就绪状态，等待操作系统分配CPU时间片。 3. **线程的调度和优先级** - 线程调度是操作系统决定哪个线程应该何时占用CPU的过程。Java提供`getPriority()`和`setPriority()`方法来获取和设置线程的优先级，但这并不保证高优先级线程总是先执行。线程调度算法通常基于公平性和抢占原则。 4. **线程状态控制** - Java线程有多种状态，包括新建(new), 就绪(runnable), 运行-running, 阻塞(blocked), 终止(terminated)等。开发者可以通过`isAlive()`检查线程状态，`join()`方法可以使主线程等待子线程结束，`interrupt()`用于中断可能阻塞的操作。 5. **线程同步** - 在多线程环境中，同步至关重要，防止数据竞争和死锁。Java提供了synchronized关键字、Lock接口以及Semaphore、CountDownLatch等同步工具，确保在多线程环境下数据一致性。 总结来说，Java多线程机制使得程序能够更有效地利用计算资源，通过创建、管理和同步线程，实现并发执行。理解线程的基本概念和操作是编写高效、可维护的并发代码的基础。学习如何恰当地使用线程池、条件变量和死锁预防策略，有助于开发出更加健壮的分布式应用程序。