"这篇学习笔记主要探讨了多线程以及Java 5引入的线程并发库,包括线程的创建、同步互斥与通信、线程范围内共享数据、ThreadLocal、线程池、Callable与Future、Lock与Condition、Semaphore、其他同步工具类如CyclicBarrier、CountDownLatch、Exchanger,以及可阻塞的队列和同步集合。此外,还包含了与线程相关的面试题目。"
在Java编程中,多线程是并发处理和优化程序性能的重要手段。Java 5引入的线程并发库提供了更强大和灵活的工具,以解决多线程环境中的同步和通信问题。
1. 创建线程的两种传统方式:
- 通过继承Thread类:创建Thread的子类并重写run()方法,然后创建子类的实例并调用start()方法启动线程。
- 通过实现Runnable接口:创建实现Runnable接口的类,然后将其实例传递给Thread类的构造函数,创建Thread对象并启动。
2. 线程同步互斥与通信:
- 使用synchronized关键字实现互斥,保证同一时刻只有一个线程访问共享资源。
- 使用wait(), notify(), notifyAll()方法进行线程通信,但这些方法必须在同步块或同步方法中使用。
3. 线程范围内共享数据:
- ThreadLocal:为每个线程提供独立的变量副本,每个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其他线程的副本。
4. Java 5中的线程并发库:
- 线程池(ExecutorService):通过ThreadPoolExecutor,可以更有效地管理线程,避免频繁创建和销毁线程的开销。
- Callable和Future:Callable接口允许线程返回一个结果,而Future接口用于获取Callable线程的结果。
- Lock和Condition:提供比synchronized更细粒度的锁控制,如ReentrantLock,可以实现更复杂的同步策略。
- Semaphore:信号量,用于控制同时访问特定资源的线程数量。
- CyclicBarrier:允许多个线程等待直到达到某个点才继续执行,常用于多线程协同工作。
- CountDownLatch:一次性计数器,线程等待其他线程完成操作后再继续执行。
- Exchanger:用于两个线程间的数据交换。
5. 可阻塞的队列(BlockingQueue)和同步集合(ConcurrentHashMap等):它们是线程安全的,允许在多线程环境中高效地处理数据。
6. 面试线程题:文中列举了一些常见的面试题,涉及线程的生命周期、同步机制、死锁等问题,帮助读者检验和提升对多线程的理解。
这篇笔记不仅介绍了基础知识,还深入到高级并发概念,是学习Java多线程和并发控制的好资料。通过阅读和实践,开发者可以更好地理解和应用Java的并发特性。