Java多线程是Java编程中的一个重要概念,它允许程序同时执行多个任务,提高了程序的并发性和响应能力。Java通过Thread类实现线程,主要涉及以下几个知识点:
1. 终止线程:线程的终止只能通过让其run()方法自然结束来完成。设置一个运行结束标志(stopFlag)是常见的做法,当run()方法执行完毕或遇到该标志时,线程自然终止,不能再通过start()方法重启。
2. 流的分类和文件操作:Java中的I/O操作包括输入流(InputStream)和输出流(OutputStream),还有其子类如FileInputStream、FileOutputStream等。文件操作涉及到写入文件(Object.write())、读取文件(FileReader.readLine())、随机访问(FileChannel.seek()、getFilePointer()、skipBytes())以及基本的读写流程。
3. 线程创建和管理:Java通过继承Thread类或实现Runnable接口创建线程。线程状态包括新建、就绪、运行、阻塞、死亡等,可以通过Thread类的getState()方法获取。线程控制手段有Thread.sleep()暂停线程执行和Thread.yield()让步给其他线程执行。
4. 线程与进程的关系:进程是操作系统级别,每个独立的程序实例视为一个进程;线程则是程序内部的执行单元,共享同一进程的内存空间。线程的粒度比进程小,同一进程中线程间可能存在同步和互斥问题,通过synchronized关键字实现同步。
5. 同步与通信机制:Java提供了synchronized关键字和wait()、notify()方法,用于线程间的同步与协作。当一个线程等待某个条件时,调用wait()进入等待状态;其他线程通过notify()唤醒等待的线程。
6. 死锁:当两个或多个线程相互等待对方释放资源而无法继续执行时,就会发生死锁。避免死锁的关键在于正确的资源获取顺序和合理的线程调度。
7. 示例应用:课堂练习如卖票程序,虽然理论上不能卖负数票,但在并发场景下,如果处理不当,可能会出现意外结果,这展示了线程并发控制的重要性。
8. 线程模型:理解线程和多线程之间的关系有助于更好地设计并发系统。单线程在处理复杂任务时效率较低,而多线程通过并发可以提高程序性能,但也需要谨慎管理以避免并发问题。
学习Java多线程不仅包括线程的创建、管理、同步和通信机制,还需要理解和掌握进程与线程的底层概念以及如何在实际项目中有效地利用这些特性。