Java线程安全：并发并行详解与线程创建方法

"Java学习笔记深入探讨了线程安全问题，包括并发与并行的概念、线程与进程的差异，以及API中创建线程的四种方法，并提到了线程同步的重要性及线程安全问题的来源。" 在Java编程中，理解和掌握线程安全问题对于构建高效、稳定的应用至关重要。首先，我们要区分并发与并行。并发是指多个事件在一段时间内交替进行，而并行则是指这些事件在同一时刻同时发生。在多核处理器系统中，可以实现真正的并行计算，而在单核系统中，通过时间片轮转等机制实现并发。 进程和线程是操作系统管理资源的基本单位。进程是应用程序的实例，拥有独立的内存空间，可以有多个进程运行同一个应用程序。线程则是在一个进程中执行的子任务，每个进程至少有一个线程，但也可以有多个，这样的应用称为多线程程序。多线程允许程序同时执行多个任务，提高了CPU利用率和程序响应速度。 Java提供了多种创建线程的方式。传统的方法是继承Thread类并重写run方法，或者实现Runnable接口并将其实例传递给Thread构造器。从JDK 5开始，推荐使用Callable接口，它允许返回值并能抛出异常，通常配合FutureTask来使用。在实际开发中，线程池（如ExecutorService）是最常用的方式，它预先创建线程并复用，降低了创建和销毁线程的成本，也便于管理。 然而，多线程环境下的线程安全问题不容忽视。当多个线程访问和修改同一份共享数据时，如果没有正确的同步机制，可能会出现数据不一致、死锁、竞态条件等问题。例如，如果一个线程正在更新一个变量，而另一个线程在这时读取该变量，可能会得到错误的结果。解决这类问题的关键在于使用同步机制，如synchronized关键字、Lock接口、volatile变量、原子变量类等，确保线程间的正确交互。 在Java中，synchronized提供了一种互斥访问机制，确保同一时间只有一个线程可以执行特定代码块。而Lock接口提供了更细粒度的控制，如可中断的等待、尝试获取锁等。volatile关键字保证了变量在所有线程间具有可见性，防止了数据的不一致。Java的并发包还包含了一些原子变量类，如AtomicInteger，它们提供了原子操作，保证在多线程环境下不会出现数据竞争。 理解和熟练运用这些概念和技术，是成为Java并发编程专家的必经之路。在设计和实现多线程程序时，必须考虑线程安全，以确保程序的正确性和性能。