多线程编程是Java编程中的一个重要概念,它允许应用程序在单个进程中同时执行多个任务,提高了系统的并发性和响应速度。在Java中,线程是程序执行的基本单元,它在进程内部进行调度,由操作系统管理和控制。以下是关于Java线程编程的关键知识点:
1. **线程概念**:
- 线程是进程中的一个执行流,它是程序执行的最小逻辑单位,能够独立执行任务。
- Java中的线程可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建。
2. **线程创建**:
- **继承Thread类**:创建子类并重写run()方法,通过实例化子类创建线程对象。
- **实现Runnable接口**:创建一个实现了Runnable接口的类,然后传递给Thread构造函数,或者使用Thread工厂方法(如Executor框架)创建线程。
3. **线程状态**:
- 新建(New):线程被创建但还未启动。
- 可运行(Runnable):线程已经准备好运行,但是系统尚未分配资源。
- 阻塞(Blocked):线程因等待某个事件(如I/O操作)而暂停。
- 运行(Running):线程正在执行。
- 睡眠(Sleeping):线程主动暂停。
- 死亡(Terminated/Dead):线程执行完毕或者被强制结束。
4. **线程同步与死锁**:
- 线程同步是确保多个线程正确地共享和访问共享资源的方法,避免数据竞争。
- 死锁是指两个或更多的线程互相等待对方释放资源,导致它们都无法继续执行的情况。要避免死锁,需遵循“避免循环等待”原则。
5. **线程间通信**:
- 通过共享变量、wait/notify机制(Object类的wait(), notify(), notifyAll()方法)或队列(如BlockingQueue)进行通信。
- Executor框架提供了更高级别的线程管理,如ThreadPoolExecutor,可以更好地控制线程池大小和任务执行。
6. **线程管理方法**:
- start():使线程开始执行,进入可运行状态。
- stop():不推荐使用的强制停止方法,会释放所有资源但可能导致未处理的数据问题。
- suspend() 和 resume():暂停和恢复线程,但suspend()会导致线程释放锁。
- interrupt():中断线程,可能抛出InterruptedException。
- destroy():终止线程,清除相关资源,不推荐使用,因为它可能会破坏其他线程的状态。
结束线程的方式有:
- 自然结束:非持续循环的线程在完成任务后结束。
- 改变循环条件:手动退出循环。
- 强制中断:使用stop()方法(不推荐),可能导致资源泄露。
掌握这些核心概念和技巧,有助于你有效地设计和管理Java多线程程序,提高程序的性能和并发性。