Java并发编程实践基础:线程与进程解析

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"Java并发编程实践-电子书-01章" Java并发编程是Java开发中的重要领域,尤其对于大型应用和系统来说,理解和掌握如何有效地利用多核处理器的并发能力至关重要。本书的第一章深入浅出地介绍了Java并发编程的基础知识。 1.1 进程与线程 在计算机系统中,进程是操作系统资源分配的基本单位,它包含了运行中的程序及其所使用的资源,如内存、I/O设备等。而线程则是程序执行的最小单元,它是进程内的一个执行路径,共享进程的资源。一个进程可以包含多个线程,这些线程共同协作完成任务,提高系统的并行性。 1.1.1.1 程序与资源共享 程序是静态的代码集合,而进程是动态执行中的程序实例。进程之间通过操作系统提供的机制来共享和通信,比如共享内存、管道、套接字等。在单个进程中,线程之间的共享则更加直接,它们可以共享内存空间,从而能高效地交换数据,但这也带来了线程安全问题,需要特别注意同步和竞态条件。 1.1.2 线程 相比于进程,线程的创建和销毁代价较小,因此在需要同时执行多个任务时,使用线程更合适。Java中,线程的创建可以通过继承Thread类或实现Runnable接口,另外,Java提供了线程池机制,通过ExecutorService来管理线程,以优化资源的使用和提高系统效率。 1.2 创建多线程 - 继承Thread类:自定义类继承Thread,重写run()方法,然后创建对象并调用start()启动线程。 - 实现Runnable接口:创建一个实现了Runnable接口的类,重写run()方法,然后将该类的实例作为参数传递给Thread对象的构造函数,再调用Thread对象的start()方法。 - 线程池:使用ExecutorService、ThreadPoolExecutor等类创建线程池,可以控制线程的数量,避免大量线程导致的资源浪费。 1.3 线程的基本控制 线程的控制主要包括: - Sleep:使线程暂时停止执行,进入等待状态,指定时间后自动恢复。 - Join:让当前线程等待另一个线程完成,确保线程执行顺序。 - Interrupt:中断线程,线程可以通过检查isInterrupted()或InterruptedException来响应中断请求。 - Stop:不推荐使用,因为不安全,可能会导致系统资源泄露。 - 结束程序的执行:通常通过System.exit()方法来退出整个JVM。 1.4 并发编程实践简述 并发编程实践中,主要关注的问题包括线程安全、死锁、活锁、饥饿以及性能优化。开发者需要掌握各种同步机制,如synchronized、Lock、Condition、Atomic变量等,以及并发工具类,如BlockingQueue、Semaphore、CountDownLatch等,以确保程序的正确性和高效性。 参考文献及相关链接提供了进一步学习的资料,如Linux公社提供的Linux相关技术和IT资讯,为读者提供了丰富的学习资源。 Java并发编程实践的探索是一个深度和广度兼具的旅程,涵盖了理论与实践的结合,对提升Java程序员的技能和解决问题的能力有着重要的作用。通过学习这一章的内容,读者可以建立起坚实的并发编程基础,为进一步深入研究并发编程打下坚实的基础。