Java多线程编程详解：并发执行与线程通信

"JAVA多线程编程详解" 在Java编程中，多线程是一种核心特性，它允许多个任务在同一程序中并发执行，从而提高应用程序的效率和响应速度。线程可以被视为程序中的独立执行路径，它们共享同一内存空间，但各自拥有独立的执行控制权。与进程不同，线程不具有单独的内存区域，而是共享进程的内存，这简化了线程间的数据交换。 Java内存模型规定，所有变量都存储在主内存中，这是所有线程的共享区域。每个线程都有自己的工作内存，其中保存了主内存中变量的副本。线程对变量的操作都在工作内存中进行，当需要通信时，线程会将工作内存中的结果写回主内存，其他线程读取更新后的值。这种模型确保了线程安全，但也引入了数据一致性的问题，需要通过同步机制解决。 多线程执行在逻辑上表现为“同时”进行，实际上可能由操作系统交替执行（时间片轮转）。在单CPU系统中，多线程表现为并发执行，而非真正的并行。线程间的执行顺序不可预知，这可能导致数据竞争和死锁等并发问题。 在Java中实现多线程主要有两种方式： 1. 继承Thread类：创建一个新的类，该类继承自Thread类，并重写其run()方法。在run()方法中编写线程要执行的代码。然后创建该类的实例，并调用start()方法启动线程。例如： ```java public class MyThread extends Thread { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("New thread"); } } } // 启动线程 MyThread myThread = new MyThread(); myThread.start(); ``` 2. 实现Runnable接口：创建一个实现Runnable接口的类，重写run()方法。然后将Runnable对象作为参数传递给Thread类的构造函数，创建Thread对象并启动。这种方式更灵活，因为类可以同时实现多个接口。示例代码如下： ```java public class MyRunnable implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("Runnable thread"); } } } // 创建并启动线程 Thread myThread = new Thread(new MyRunnable()); myThread.start(); ``` 无论是继承Thread还是实现Runnable，都可以通过start()方法启动线程，而不要直接调用run()，因为直接调用只会按正常的顺序执行，而不会启动新的线程。 此外，Java还提供了其他方式来创建和管理线程，如Callable和Future接口，以及Executor框架，这些更高级的机制可以帮助我们更好地控制线程的生命周期和任务执行。 在多线程编程中，还需要关注线程同步和互斥，以避免数据不一致。Java提供了多种同步机制，如synchronized关键字、volatile变量、Lock接口（ReentrantLock、ReadWriteLock等）以及并发工具类（如Semaphore、CyclicBarrier、CountDownLatch等），这些工具可以帮助我们管理和协调并发执行的线程，确保程序的正确性和性能。