Java面试突击：多线程并发编程与JUC解析

"Java多线程并发编程JUC的学习资料，包括线程的状态、线程安全性、锁机制、线程池以及线程通信等内容。由Samuel讲师主讲的Java面试突击系列课程第五部分，适合Java程序员提升并发编程技能。" 在Java中，多线程编程是核心的技能之一，尤其在高并发应用中更是必不可少。本课程重点讲解以下几个方面： 1. **线程的状态** - 新建：线程被创建但尚未启动。 - 就绪：线程已创建并准备运行，等待操作系统分配CPU时间片。 - 运行：线程获得了CPU资源并正在执行其`run()`方法。 - 阻塞：线程因某种原因被暂停，如等待I/O操作、同步锁或其他线程的通知。 - 死亡：线程执行完毕或异常终止。 2. **线程安全性** - 线程安全问题通常涉及到多个线程访问共享数据时的数据一致性。 - 线程安全性有三大核心概念：原子性、可见性和有序性。 - 原子性保证操作不可分割，如`synchronized`关键字可提供一定的原子性保护。 - 可见性确保一个线程对共享变量的修改对其他线程可见。 - 有序性确保执行的相对顺序，Java内存模型（JMM）提供了内存屏障和volatile保证有序性。 3. **锁机制** - Java提供了多种锁机制，包括`synchronized`关键字、`ReentrantLock`可重入锁、`Semaphore`信号量、`ReadWriteLock`读写锁等。 - `synchronized`提供互斥访问，防止数据不一致。 - `ReentrantLock`比`synchronized`更灵活，支持公平锁和非公平锁，可中断和超时等待。 4. **线程池** - 使用线程池可以有效管理线程生命周期，避免频繁创建和销毁线程带来的开销。 - Java的`java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor`是线程池的核心实现，允许设置核心线程数、最大线程数、任务队列等参数。 - 线程池通过`execute()`方法提交任务，通过`shutdown()`和`shutdownNow()`进行优雅关闭。 5. **线程通信** - Java提供了`wait()`, `notify()`和`notifyAll()`方法进行线程间的通信。 - `wait()`让当前线程进入等待状态，直到被`notify()`或`notifyAll()`唤醒。 - `join()`方法用于线程合并，让当前线程等待另一个线程完成。 此外，课程还探讨了线程的创建方式，如： - 继承`Thread`类并重写`run()`方法。 - 实现`Runnable`接口，创建`Thread`实例并传入`Runnable`对象。 - 实现`Callable`接口，返回`Future`结果，需要配合`FutureTask`使用。 `start()`和`run()`方法的主要区别在于： - `start()`启动线程，线程进入就绪状态，由系统调度执行`run()`方法。 - `run()`直接调用则不会启动新线程，而是作为普通方法在当前线程中执行。 `sleep()`和`wait()`的区别在于： - `sleep()`是线程自身的暂停，不会释放锁，常用于控制线程间隔执行。 - `wait()`使线程进入等待状态，释放锁，需在同步环境中使用，依赖`notify()`或`notifyAll()`唤醒。 理解这些概念和机制对于编写高效、安全的并发代码至关重要，尤其是在面试和实际项目开发中。学习并熟练掌握Java多线程和JUC库，将有助于提升解决复杂并发问题的能力。