Java多线程：理解阻塞状态与线程通信

"本文档是关于Java多线程的讲解，涵盖了线程的阻塞状态、创建、死锁、同步以及线程间通信的方法。通过实例如模拟售票系统、生产者消费者问题和哲学家进餐问题，深入浅出地解析多线程的应用场景和重要性。" 在Java编程中，多线程是实现并发处理的关键技术，能够有效提高CPU的利用率，特别是在现代多核处理器环境下。线程与进程是操作系统中两个重要的概念，进程是资源分配的最小单位，拥有独立的地址空间，而线程则是在同一进程内执行的独立控制流，共享进程的内存空间，这使得线程间的通信更为简便，但同时也带来了数据安全问题。 线程的阻塞状态主要有三种情况： 1. **使用`sleep()`方法**：线程被主动休眠，暂停执行一段时间，期间线程不会占用CPU资源。在指定时间过后，线程会自动恢复运行。 2. **调用`wait()`方法**：线程被挂起，等待其他线程调用`notify()`或`notifyAll()`唤醒。`wait()`通常用于线程同步，确保线程间有序执行，防止数据不一致。 3. **等待I/O操作完成**：当线程进行读写文件、网络通信等I/O操作时，如果数据未准备好，线程会被挂起，直至I/O操作完成。 了解多线程的创建，Java提供了两种方式：通过继承`Thread`类或实现`Runnable`接口。创建线程后，可以通过`start()`方法启动，执行`run()`方法内的代码。 线程同步是解决多线程并发访问共享资源时可能产生的数据不一致问题。Java提供了多种同步机制，包括`synchronized`关键字、`wait()`, `notify()`和`notifyAll()`方法，以及`Lock`接口和相关实现如`ReentrantLock`。 死锁是多线程编程中可能遇到的严重问题，发生在两个或更多线程相互等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续执行。避免死锁的关键在于合理设计资源获取顺序和正确使用同步机制。 多线程的应用场景广泛，例如在等待用户输入时，可以开启一个线程处理其他任务，避免CPU空闲。实例如模拟售票系统，通过线程实现并发购票；生产者消费者问题，使用线程同步机制协调生产与消费的节奏；哲学家进餐问题，解决资源竞争导致的死锁问题。 主线程是每个Java程序的起点，它负责创建并管理其他子线程，同时也执行程序的主要逻辑。主线程的重要性在于其启动和控制其他线程的能力，保证程序的正常运行。 理解和掌握Java多线程对于开发高效、稳定的并发程序至关重要。通过实践和学习，开发者可以有效地利用多线程提升软件性能，解决复杂问题。