Java并发编程：JUC深度解析

"JUC并发编程的学习笔记，涵盖了进程与线程的概念、Java中线程的创建及状态、并发与并行的区别以及Lock锁的使用。" 在Java并发编程中，JUC（Java Concurrency Utility）提供了丰富的工具和接口来帮助开发者高效地处理多线程问题。本文档主要探讨了以下几个关键知识点： 1. **进程与线程** - **进程** 是操作系统分配资源的基本单位，它包含了多个线程。例如，当你打开QQ，整个QQ程序就是一个进程，而每个聊天窗口则对应进程中的一个线程。 - **线程** 是进程中的执行单元，它们共享进程的资源，并可以并发执行。Java虚拟机（JVM）默认启动两个线程：主线程（main thread）和垃圾回收线程（GC thread）。 2. **线程的状态** - Java中定义了线程的五种状态：`NEW`（新建），`RUNNABLE`（可运行），`BLOCKED`（阻塞），`WAITING`（等待），`TIMED_WAITING`（定时等待），和`TERMINATED`（终止）。这些状态描述了线程在不同条件下的行为。 3. **线程的创建与控制** - Java虽然提供了`Thread`类来创建线程，但实际的线程启动是通过本地方法（如`start0()`）实现的，这是由JVM底层的C++代码完成的。 - `wait()` 和 `sleep()` 都用于线程暂停，但使用场景不同。`wait()` 必须在同步环境中使用，会释放持有的锁；而`sleep()` 可以在任何地方使用，它不释放锁。 4. **并发与并行** - **并发** 指的是多个事件在一段时间内交替执行，如同一时间有多个线程在CPU的不同核心上执行，但在单核CPU上表现为交替执行。 - **并行** 指的是多个事件在同一时刻真正地同时执行，这通常需要多核CPU支持。 5. **Lock锁** - **Lock** 是Java中的一种高级锁定机制，提供了比`synchronized`更细粒度的控制。例如，使用`ReentrantLock`可以实现可中断的等待和尝试获取锁。 - 传统的`synchronized`关键字基于 monitors（监视器）模型，其本质类似于一个队列，线程在等待锁时会被放入队列，确保同一时刻只有一个线程执行临界区代码。 在实际开发中，理解这些概念和机制对于编写高效、线程安全的代码至关重要。JUC库提供了诸如`Semaphore`（信号量）、`CyclicBarrier`（循环屏障）、`CountDownLatch`（倒计时器）等工具，可以帮助我们更好地管理和控制并发任务。掌握这些工具的使用，可以使我们的程序在多线程环境下运行得更加稳定和高效。