Java SE多线程详解:创建与同步机制
"Java基础笔记中的线程概念与实践" Java语言中的线程是一个关键的概念,它涉及到程序的并发执行,使得多任务处理成为可能。本文档主要涵盖了Java SE(标准版)中的线程相关知识,包括线程的定义、生命周期、创建与使用方法以及线程同步策略。 一、线程基础 线程可以理解为进程内部的一个执行路径,每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(PC)。进程则是程序的一次执行过程,是一个静态的实体,主要负责资源的分配,而线程是调度和执行的基本单位,更轻量级,切换成本更低。 二、线程的生命周期 线程有五个基本状态:创建、就绪、运行、阻塞和死亡。创建后,线程进入就绪状态等待CPU调度;被选中后进入运行状态;如果遇到IO等待或其他情况会被阻塞;当线程执行完毕或被强制停止,线程则进入死亡状态。 三、线程的创建与使用 1. 继承Thread类:创建Thread子类,重写run()方法,通过实例化子类并调用start()方法启动线程。 2. 实现Runnable接口:创建实现Runnable接口的类,重写run()方法,然后将Runnable对象传递给Thread构造函数,调用Thread对象的start()方法。 3. 实现Callable接口:创建实现Callable接口的类,返回FutureTask对象,再将FutureTask对象传递给Thread构造函数,调用start()方法。 4. 使用线程池:通过Executors类的工厂方法如newFixedThreadPool()创建ExecutorService,然后调用execute()方法提交Runnable任务。 四、线程同步 线程同步是为了防止多个线程同时访问共享资源,导致数据不一致。Java提供了多种同步机制: 1. 同步代码块:使用synchronized关键字,指定一个同步监视器(通常是对象引用),确保同一时间只有一个线程执行同步代码块。 2. 同步方法:在方法前添加synchronized关键字,使得整个方法成为同步的。对于非静态方法,同步监视器默认为this;对于静态方法,同步监视器为当前类的Class对象。 3. Lock接口:提供了比synchronized更灵活的锁机制,比如ReentrantLock类。它允许更细粒度的锁控制,支持公平锁、非公平锁、可中断锁、读写锁等特性。 总结来说,理解和掌握Java中的线程及同步技术对于编写高效并发程序至关重要。合理地创建和管理线程,以及恰当地使用同步机制,能够提高程序的性能和安全性。在实际开发中,应根据需求选择合适的线程创建方式和同步策略,避免死锁、活锁和饥饿等问题。
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