Java线程详解：从概念到实践

"线程的部分概念，以及线程的部分知识" 线程是操作系统中并发执行的最小单位，它在进程内部运行，拥有自己的堆栈和局部变量，但共享进程的内存空间。线程间的通信和资源共享相对进程来说更为高效。线程的概念与进程紧密相关，进程是操作系统分配资源的基本单位，每个进程都有自己独立的内存空间，而线程则是执行这些进程中的具体任务。 并发和并行是两个不同的概念。并发是指多个事件在时间片轮转下看起来像是在同一时刻发生，实际上它们可能交替进行，比如在单核CPU系统中，通过时间片分配实现。并行则意味着多个事件在同一时刻真正地同时发生，通常需要多核CPU或多个处理器来支持。 创建线程主要有两种方式： 1. 继承Thread类：创建一个新类继承Thread类，然后重写run()方法。当创建该类的实例并调用其start()方法时，线程开始执行run()中的代码。 2. 实现Runnable接口：创建一个实现Runnable接口的类，同样重写run()方法，然后将Runnable对象传递给Thread类的构造函数，创建Thread对象并调用start()方法启动线程。 线程状态包括新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）、超时等待（Timed Waiting）和终止（Terminated）。线程从新建到终止会经历各种状态转换，例如，当调用start()方法时，线程从新建变为就绪；被CPU选中执行时，进入运行状态；调用synchronized同步块或wait()方法时，线程会进入阻塞或等待状态。 线程安全问题是指在多线程环境下，如何保证数据的正确性和一致性。常见的线程安全问题包括数据竞争、死锁、活锁和饥饿等。为解决这些问题，可以使用线程同步机制，如synchronized关键字、Lock接口及其实现类、wait()和notify()方法等，确保同一时间只有一个线程访问临界区，从而避免数据的不一致。 Java中的线程调度采用抢占式调度策略，即优先级高的线程优先执行，相同优先级的线程由CPU随机选择。Java提供了线程优先级的设置，但实际线程调度受到操作系统的限制，不一定完全按照优先级执行。 在Java程序中，JVM（Java虚拟机）作为一个进程启动，main方法作为主线程运行，同时还有一个垃圾回收线程用于内存管理。main方法的执行是线程安全的，因为它在栈内存中，每个线程都有自己的栈空间，但对共享数据的访问需要特别注意线程安全问题。 理解和掌握线程的概念、创建方式、状态转换、线程安全和调度机制对于编写高效、稳定的多线程程序至关重要。在Java开发中，熟练运用线程可以极大地提升程序的并发性能和用户体验。