Java多线程详解：从生命周期到线程同步

"Java课程内容涉及多线程概念及其重要性" 在Java编程中，多线程是一项核心技能，它允许程序同时执行多个任务，从而提高效率和响应性。本课件的第十七讲深入探讨了Java中的多线程机制。多线程是指在一个进程中可以同时运行多个执行单元，每个单元称为线程。线程共享同一进程的内存空间，包括代码和数据，这使得它们之间的通信和数据交换变得简单而高效。 理解多线程的关键在于认识到线程的生命周期，包括创建、就绪、运行、阻塞和终止等阶段。线程的优先级和调度也是多线程编程中的重要概念，它决定了哪个线程应该先获得CPU时间片执行。Java提供了多种创建线程的方法，如继承Thread类或实现Runnable接口，以及使用Executor框架。 线程同步是避免多线程环境下出现竞态条件和数据不一致的关键技术。Java提供了synchronized关键字、wait()、notify()和notifyAll()等方法，以及Lock接口（如ReentrantLock）来实现线程间的同步和通信。线程守护是一种特殊的角色设定，守护线程主要用于为其他线程提供服务，一旦所有非守护线程结束，守护线程也会自动终止。 操作系统通过时间片轮转的方式管理进程，Java的多线程机制在此基础上运行。在单CPU环境下，Java虚拟机（JVM）会在多个线程之间快速切换，模拟并发执行的效果；而在多CPU环境下，JVM能真正实现线程的并行执行，充分利用硬件资源。 每个Java程序都有一条默认的主线程，由JVM启动，负责执行主类的main方法。main方法中创建的其他线程被称为应用程序中的子线程。当main方法执行完毕，如果没有其他活动线程，JVM会结束程序；如果有子线程运行，JVM将持续运行直到所有线程结束。 线程与顺序执行程序的主要区别在于，线程允许多个执行序列在同一个进程中并发进行，增加了程序的复杂性但同时也带来了更高的并发性能。理解和掌握Java中的多线程编程对于编写高效、响应迅速的程序至关重要。