Java多线程编程详解：并发与同步

"JAVA多线程编程详解" 在Java编程中，多线程是一种核心技能，它允许多个任务在同一时间看似并行地运行，提高了应用程序的效率和响应性。线程是程序执行的最小单元，它们是轻量级的，因为它们共享同一个进程的资源，特别是内存空间，减少了上下文切换的开销。 Java内存模型规定，所有的变量都存储在主内存中，各个线程有自己的工作内存，其中保存了主内存中变量的副本。线程对变量的操作都在工作内存中进行，然后将结果同步回主内存。这种模型确保了线程安全，但同时也引入了线程间的通信问题，需要通过同步机制来解决。 多线程的并发执行在逻辑上表现为同时进行，但实际上，如果系统只有一个CPU，那么线程的执行是交替进行的，即时间片轮转。这种乱序执行可能导致数据不一致，因此需要理解线程调度和同步的概念，例如锁、条件变量、synchronized关键字等，以确保线程安全。 在Java中实现多线程有多种方式： 1. 继承Thread类：创建Thread类的子类，并重写run()方法。在run()方法中编写线程执行的代码。当创建该子类的实例并调用start()方法时，Java会自动调用run()方法启动新线程。以下是一个简单的示例： ```java public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("MyThread running"); } } public static void main(String[] args) { MyThread thread = new MyThread(); thread.start(); } } ``` 2. 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Runnable对象作为参数传递给Thread类的构造函数。这种方式更适合需要多个线程共享同一份代码的情况，避免了单继承的限制。 ```java public class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println("Runnable running"); } } public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(new MyRunnable()); thread.start(); } } ``` 3. 使用Executor框架：Java 5引入了ExecutorService，它提供了更灵活的线程管理和控制，可以控制线程池大小、定时任务等。这种方式更加推荐，因为它提供了更好的资源管理和线程控制。 无论选择哪种方式，都需要理解并发编程的关键概念，如死锁、活锁、竞态条件以及如何使用synchronized、volatile、ReentrantLock等同步工具来避免这些问题。同时，理解和应用Java内存模型（JMM）对于编写高效且线程安全的代码至关重要。通过深入学习和实践，开发者可以熟练掌握Java多线程编程，提升软件的性能和用户体验。