Java多线程编程总结：扩展Thread类与实现Runnable接口

"JAVA多线程编程的总结，包括扩展Thread类和实现Runnable接口，以及线程状态转换、调度和并发执行的概念" 在Java编程中，多线程是一个关键特性，它使得程序能够同时执行多个任务，从而提高了系统资源的利用率。Java的多线程支持主要通过两种方式实现：扩展`java.lang.Thread`类和实现`java.lang.Runnable`接口。 1. **扩展java.lang.Thread类** 当你创建一个新的类继承自Thread类，你可以覆盖`run()`方法来定义线程的行为。创建线程时，直接实例化这个子类对象，然后调用`start()`方法启动线程。这种方式中，线程的逻辑和线程对象本身是绑定在一起的。 2. **实现java.lang.Runnable接口** 更推荐的方式是实现Runnable接口，因为它允许你将线程逻辑封装在一个类中，而不会因为继承Thread类而破坏了类的继承性。实现Runnable后，你需要提供一个`run()`方法。然后，你可以将Runnable对象传递给Thread类的构造函数，创建一个新的Thread实例并启动。 3. **线程的状态转换** 线程有五种基本状态：新建（New）、可运行（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和死亡（Terminated）。线程从新建到运行，再到死亡，中间可能经历阻塞状态，如等待I/O完成或同步锁。 4. **线程调度** 操作系统负责线程的调度，可以是抢占式调度（优先级高的线程抢占CPU）或时间片轮转。Java还提供了线程的优先级设置，但实际调度仍由JVM决定，不一定完全遵循优先级。 5. **并发执行** 并发执行是指多个线程在宏观上看起来是同时进行的，但实际上可能是交替执行。在单核CPU中，线程的并发是通过时间片轮换实现的；在多核CPU中，多个线程可以真正地在同一时刻运行。 6. **线程间的通信与同步** Java提供了多种机制来确保线程安全，如synchronized关键字用于同步方法或代码块，防止数据竞争。另外，还可以使用wait()、notify()和notifyAll()方法来控制线程间的状态转换，以及使用Lock接口和相关的类（如ReentrantLock）来实现更复杂的同步策略。 7. **内存模型与可见性** Java内存模型（JMM）确保了线程之间的共享变量的可见性和一致性。volatile关键字可以确保变量的修改对其他线程立即可见，而final字段则保证初始化后不会被改变。 8. **死锁、活锁与饥饿** 在多线程环境中，可能会遇到死锁（两个或更多线程相互等待对方释放资源导致无法继续），活锁（线程不断重试导致无法进行）和饥饿（线程因资源分配问题一直无法执行）等问题，需要通过设计避免这些情况。 理解并熟练掌握Java的多线程编程是开发高效、稳定应用的关键，这包括正确处理线程的创建、调度、同步和销毁，以及合理解决可能出现的并发问题。通过合理的多线程设计，开发者能够充分利用系统资源，提升程序的响应速度和用户体验。