多线程入门：Synchronized与SingleThreadedExecution详解

多线程是计算机程序设计中一种重要的并发处理技术，它允许一个程序同时执行多个任务或子任务。本篇文章主要介绍了多线程的基础知识，特别是关注于线程同步和单线程执行模式(SingleThreadedExecution)的理解。 首先，我们提到的是`Vector`，这是Java早期的一个线程安全容器，它的安全性体现在其内部的线程同步机制，确保对象的字段值在多线程环境下的可见性和一致性。由于线程安全，`Vector`适用于多线程场景，但随着Java的发展，现在推荐使用更高效且线程安全的集合框架，如`ConcurrentHashMap`。 单线程执行模式，正如其名，意味着每个任务或操作都在单个线程上顺序执行。这个模式确保了代码的线程安全，因为只有一个线程可以访问共享资源。然而，这可能会导致性能瓶颈，因为当多个线程竞争同一把锁时，会有线程阻塞等待，直到获得锁后才能继续执行。例如，`Hashtable`的所有方法都采用这种模式，而`ConcurrentHashMap`通过分段和无锁数据结构优化，减少了同步开销，提高并发性能。 编程实践中，对于不想被重复赋值的字段，使用`final`关键字是一个良好实践，因为这保证了字段的值在初始化后不会改变，从而避免了潜在的线程安全问题。同时，测试线程安全性的方法需要足够的迭代和时间点，以确保结果的可靠性，避免测试结果受偶然因素影响。 `SharedResource`类是多线程环境中常见的对象，它可能包含安全方法（即同步方法）和非安全方法。为了确保多线程间的协作，非安全方法需要使用`synchronized`关键字进行互斥，防止并发修改导致的数据不一致。然而，过度使用同步会带来性能损失，因此需权衡并发控制的必要性。 Java编程规范指出，对于`long`和`double`类型的字段，简单的赋值操作在多线程下并不保证原子性，可能导致中间状态或不可预测的结果。为了解决这个问题，可以在这些字段前添加`volatile`关键字，使读写操作变为原子操作，避免竞态条件。 最后，当线程数量远超可用资源时，使用信号量`Semaphore`就显得尤为重要。`Semaphore`通过控制线程的进入和退出，帮助管理并发访问，`semaphore.acquire()`和`semaphore.release()`方法的配合确保了线程的进出是有序且控制的。 总结来说，这篇文章深入浅出地讲解了多线程编程中的基本概念、线程同步策略（如`synchronized`和`volatile`）、单线程执行模式及其局限性，以及如何通过`Semaphore`来管理并发访问。对于初学者来说，这是理解和应用多线程技术的重要起点。