Java多线程编程详解：创建、同步与线程状态

"Java语言多线程编程讲义" 在Java编程中，多线程是一项核心特性，它允许程序同时执行多个任务，提高了系统资源的利用率和程序的响应速度。多线程编程使得开发者能够设计出更加高效和复杂的程序，尤其是在处理并发任务和构建用户界面时显得尤为重要。 Java的线程机制主要体现在以下几个方面： 1. 定义与创建线程：Java中可以通过两种方式创建线程：一是直接继承`java.lang.Thread`类并重写`run()`方法，二是实现`java.util.concurrent.Runnable`接口并提供`run()`方法的实现。创建线程后，通过调用`Thread`对象的`start()`方法启动线程。 2. 执行与结束线程：当调用`start()`方法后，线程进入就绪状态，等待JVM调度执行。线程执行结束有两种情况：一是`run()`方法正常执行完毕；二是通过`destroy()`方法强制结束，但不推荐使用，因为可能会导致资源泄露和其他问题。 3. 线程优先级：Java中的线程具有优先级，优先级高的线程更有可能获得CPU执行时间。线程优先级范围从`Thread.MIN_PRIORITY`(1)到`Thread.MAX_PRIORITY`(10)，默认优先级是`Thread.NORM_PRIORITY`(5)。 4. 线程状态：线程有五种基本状态：新建、就绪、运行、阻塞和死亡。状态之间的转换是由线程的生命周期事件驱动的，如调用`start()`方法、等待I/O完成、调用`sleep()`或`join()`方法等。 5. 程序对线程的控制：Java提供了多种手段来控制线程，如`sleep()`, `join()`, `yield()`, `synchronized`, `wait()`, `notify()`和`notifyAll()`等。这些方法用于实现线程的协作、同步和通信。 6. 线程同步与共享访问：为了防止多个线程同时访问同一资源造成数据不一致，Java提供了`synchronized`关键字和`wait()`, `notify()`及`notifyAll()`方法来实现线程间的同步和通信。`synchronized`可以保证在同一时刻只有一个线程执行特定代码段，而`wait()`, `notify()`和`notifyAll()`则用于线程间的唤醒和等待。 7. Java多线程机制的特点：Java的多线程机制具有平台无关性，使得编写跨平台的多线程应用变得简单。此外，Java的垃圾回收机制能够有效管理多线程环境下的内存，减轻了开发者的负担。 8. 多线程与垃圾收集：在多线程环境下，垃圾收集器会识别不再使用的对象并释放其占用的内存。线程间的竞争和共享数据可能导致对象的生命周期难以预测，但Java的垃圾收集机制能有效处理这些问题。 9. 线程与进程：进程是操作系统分配资源的基本单位，一个进程中可以包含多个线程。线程共享进程内的内存空间，包括代码、数据和已打开的文件等资源。 在实际编程中，了解并掌握Java的多线程机制对于提升程序的并发性能和避免线程安全问题是至关重要的。合理地利用线程，以及正确地处理线程间的同步和通信，将使你的Java程序更加健壮和高效。