Java并发编程基础教程详解

资源摘要信息:"Lesson26_Concurrent" 知识点说明： 1. Java并发编程基础： Java并发编程是计算机科学中关于多线程编程的一个分支，它允许开发者利用多核处理器的优势，通过创建多个线程，让它们并发地执行任务，以此提高程序的执行效率。在Java中，这通常涉及到java.lang.Thread类和java.util.concurrent包中的工具类。 2. 线程和进程的区别： 在了解并发编程之前，区分线程和进程是很重要的。进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，线程是进程中的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位。在Java中，线程可以视为轻量级的进程，因为它们共享进程资源，使得创建和切换开销较小。 3. Java线程的创建和执行： Java提供了两种主要方式来创建线程： - 继承java.lang.Thread类并重写run方法，然后创建该类的实例并调用start方法启动线程。 - 实现java.lang.Runnable接口，重写run方法，然后将这个Runnable对象传递给Thread的构造器来创建线程对象，再调用start方法。 4. 线程的生命周期： Java线程具有不同的生命周期状态，包括：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和死亡（Terminated）。了解这些状态及其转换对于管理线程和编写有效率的并发程序非常重要。 5. 线程同步和协作： 多线程并发执行时，可能会出现线程安全问题，这就需要同步机制来控制对共享资源的访问。Java提供了synchronized关键字、Lock接口以及相关的并发工具类来实现线程的同步和协作。例如，通过synchronized关键字可以保证线程互斥访问同步代码块或方法。 6. 线程池的概念和使用： 线程池是一组可重用的线程集合，可以用来执行多个任务。它的好处是可以减少在创建和销毁线程上所花的时间和资源，同时还可以控制并发的数量。Java中的Executor框架提供了灵活的线程池实现，如ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor。 7. 并发工具类： java.util.concurrent包提供了许多并发工具类，用于简化多线程编程任务。例如，java.util.concurrent.locks提供了Lock和Condition接口，以及它们的实现类如ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock，这些类比synchronized提供了更灵活的锁定机制。此外，还有并发集合类如ConcurrentHashMap和阻塞队列类如LinkedBlockingQueue。 8. 并发控制原语： 并发控制原语如信号量（Semaphore）、交换器（Exchanger）、倒计时门栓（CountDownLatch）、和循环栅栏（CyclicBarrier）等，这些工具类用于处理更为复杂的并发控制场景。 9. Java并发包中的高级特性： Java并发包java.util.concurrent包还包含了一些高级特性，如原子变量（Atomic Variables），它们通过无锁的算法实现高并发环境下的原子操作，还有Future和Callable接口，可以用来处理异步任务的结果。 10. Java并发的并发问题和解决方案： 在并发编程中可能会遇到死锁（Deadlock）、饥饿（Starvation）、活锁（Livelock）等并发问题。Java中并没有提供自动的解决机制，因此编写健壮的并发代码需要程序员对这些并发问题有深刻的理解，并采取适当的设计模式和策略来预防和解决。 以上就是对标题“Lesson26_Concurrent”和描述“Lesson26_Concurrent”中的相关知识点的详细说明，这些知识点紧密围绕Java并发编程的核心概念和技术要点展开。在实际的Java开发中，掌握并发编程知识对于构建高性能、可伸缩的应用至关重要。