"生产者消费者问题 - Java核心逻辑第13章"
在Java编程中，生产者消费者问题是多线程编程中的一个经典示例，它展示了如何通过线程同步来解决资源共享问题。本章主要涵盖了以下几个核心知识点：
1. **线程概念**：
线程是操作系统分配CPU时间的基本单元，是程序执行流的最小单元。一个进程可以有多个线程，每个线程都有自己的程序计数器、系统寄存器和堆栈。线程的三要素包括：CPU上下文（状态）、代码和数据。
2. **线程开发**：
在Java中创建线程有两种主要方式：继承`Thread`类和实现`Runnable`接口。继承`Thread`类时，需要重写`run`方法，并通过调用`start`方法启动线程。实现`Runnable`接口则需要创建一个实现了`run`方法的类，然后将该类的实例传递给`Thread`对象，再通过`Thread`对象的`start`方法启动线程。后者的好处是可以避免单继承的限制，更符合面向接口编程的原则。
3. **线程状态**：
线程有五种基本状态：新建、可运行、运行、阻塞和终止。当调用`start`方法后，线程从新建状态进入可运行状态；一旦CPU分配时间片，线程进入运行状态；如果调用`sleep`或`join`，线程会进入阻塞状态；当线程完成任务或被中断，它会进入终止状态。
4. **`sleep`与`join`方法**：
- `sleep`方法使当前线程暂停指定的毫秒数，释放CPU执行权，但不会释放锁。它用于线程间的协作，让其他线程有机会执行。
- `join`方法用于等待特定线程完成其执行。调用此方法的线程会被阻塞，直到被join的线程执行完毕。
5. **线程同步**：
在生产者消费者问题中，线程同步是关键。通常使用`synchronized`关键字、`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法来实现。例如，一个线程可能作为生产者添加元素到一个有限大小的缓冲区，而另一个线程作为消费者从缓冲区取出元素。使用`wait()`可以让线程等待，直到其他线程发出通知；`notify()`或`notifyAll()`则用来唤醒等待的线程。同步确保了生产者不会在缓冲区满时继续生产，消费者也不会在缓冲区空时尝试消费。
6. **应用实例**：
用数组实现一个栈，可以展示线程同步的实际应用。在这种情况下，栈的push和pop操作需要同步，以防止两个线程同时修改栈的状态，导致数据不一致。可以使用`synchronized`块或者`ReentrantLock`等高级锁来实现线程安全的栈。
这些知识点是Java多线程编程的基础，理解和掌握它们对于编写高效、安全的多线程应用程序至关重要。通过实际的生产者消费者问题，开发者可以深入理解线程同步的重要性和具体实现方法。
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