Java多线程概念与线程类详解

"多线程Java程序的运行实例与相关知识点" 在Java编程中，多线程是一项关键特性，它允许程序同时执行多个任务，从而提高了效率和响应速度。本资源主要涉及多线程的概念、线程类以及线程间的同步与通信。 8.1 多线程的概念 多线程是指一个进程中可以存在多个执行流，每个执行流被称为一个线程。程序是静态的代码，而进程是程序执行的实例。线程共享同一地址空间，这意味着它们可以访问相同的变量和数据，同时也可能导致数据竞争问题。Java中的线程可以是Thread类的实例，也可以实现Runnable接口。线程的优先级范围从0到10，较高的优先级意味着线程将更频繁地获得CPU时间片。但是，优先级仅表示线程之间的相对顺序，并不保证绝对执行顺序。 8.2 线程类 8.2.1 多线程编程中的常量和方法 Thread类提供了一些常量和方法用于线程管理。例如，MAX_PRIORITY代表最大优先级（10），MIN_PRIORITY表示最小优先级（1），NORM_PRIORITY为默认优先级（5）。常用方法包括： - currentThread()：返回当前正在执行的线程对象。 - sleep(int n)：使当前线程暂停n毫秒。 - yield()：让当前线程放弃执行权，转到其他线程。 - isAlive()：检查线程是否正在执行。 - start()：启动线程，使得run()方法开始执行。 - run()：实际执行线程的任务。 - stop()：已废弃，不应再使用，因为可能导致资源泄露。 - join()：等待特定线程完成执行。 8.2.2 线程的生命周期 线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞和终止五个状态。线程通过start()方法进入就绪状态，然后由JVM调度进入运行状态。如果线程被阻塞，如因调用sleep()或wait()，则会进入阻塞状态，直到唤醒。线程执行完run()方法后或被外部强制停止，则进入终止状态。 8.2.3 创建多线程的方法 创建线程主要有两种方式： 1. 继承Thread类：重写run()方法，然后创建Thread类的实例并调用start()。 2. 实现Runnable接口：实现run()方法，然后将Runnable对象传递给Thread类的构造器，创建Thread实例并启动。 8.3 资源的协调与同步 多线程环境下的数据一致性问题需要通过同步机制解决，Java提供了synchronized关键字来实现线程同步。synchronized可以修饰方法或代码块，确保在同一时刻只有一个线程可以访问特定的代码。此外，还可以使用wait()和notify()方法进行线程间的通信，控制线程何时释放资源并唤醒等待的线程。 8.4 线程间通信 Java提供了多种线程间通信的方式，如wait()、notify()和notifyAll()，它们通常配合synchronized使用。另外，Java的并发包java.util.concurrent提供了高级的线程通信工具，如BlockingQueue、Semaphore等，这些工具可以帮助开发者更好地管理和协调线程的执行。 实例8-9展示了多线程环境下数据的产生和读取。这可能是一个简单的生产者消费者模型，其中两个线程分别负责产生和读取数据。由于线程并发执行，数据可能会交错显示，但不会出现数据错误，这是由于正确地实现了同步机制。 总结来说，理解和掌握Java的多线程技术对于编写高效、响应迅速的应用至关重要。正确地管理线程的生命周期、同步和通信是避免并发问题的关键。