Java并发编程实践：基础篇-进程与线程解析

"Java并发编程实践-电子书-01章.pdf" 本书主要探讨的是Java环境下的并发编程，这是Java开发中的重要主题，特别是在多核处理器和分布式系统日益普及的今天。并发允许程序同时执行多个任务，从而提高系统效率和响应性。 1.1 进程与线程 进程是操作系统资源分配的基本单位，它拥有独立的内存空间和系统资源，如文件描述符、内存地址空间等。而线程则是执行单元，是进程中实际进行运算的实体，它们共享进程的资源，但拥有独立的执行流，即程序计数器。在Java中，每个进程至少包含一个线程，即主线程。 1.1.1 进程 进程代表了一个应用程序的实例，包括程序代码和该程序的数据。每个进程都有自己的虚拟地址空间，这意味着不同进程之间的内存是隔离的，这有助于保持系统的稳定性和安全性。 1.1.2 线程 线程则轻量级得多，它们是进程内的执行单元。在一个进程中，多个线程可以并发执行，共享进程的内存空间和系统资源，使得多个任务可以在同一时间片内交替执行，提高了处理器的利用率。 1.2 创建多线程 在Java中，有两种创建线程的方式：继承Thread类和实现Runnable接口。继承Thread类直接扩展Thread，重写run()方法；实现Runnable接口则需要将run()方法定义在实现类中，并通过Thread对象来启动。此外，线程池是更高效的方式，可以管理并复用线程，减少创建和销毁线程的开销。 1.2.3 线程池 线程池通过ExecutorService接口和ThreadPoolExecutor类来实现，它可以预先创建一定数量的线程，根据任务需求动态调整线程数量，有效地避免了线程过度创建和销毁的问题，提高了系统的性能。 1.3 线程的基本控制 线程控制是并发编程中必不可少的部分。Sleep()方法可以使当前线程暂停指定时间；join()让当前线程等待另一个线程完成；Interrupt()用于中断线程，而stop()方法虽然已被废弃，但在早期的Java版本中用于强制停止线程；结束程序的执行通常通过System.exit()来实现。 1.3.1 Sleep() Sleep()方法使线程进入等待状态，释放CPU资源，但不释放锁，一段时间后自动恢复执行。 1.3.2 Join() join()方法允许一个线程等待另一个线程完成，确保线程按照特定顺序执行。 1.3.3 Interrupt() Interrupt()方法用于设置线程的中断标志，线程在检查到中断标志后可以选择退出或者处理中断。 1.3.4 Stop() Stop()方法已被废弃，因为强制终止线程可能导致数据不一致和资源泄露。 1.3.5 结束程序执行 System.exit()方法可以结束整个JVM，终止所有线程的执行。 1.4 并发编程实践简述 并发编程实践中，需要注意线程安全问题，如数据竞争、死锁等。开发者需要使用同步机制（如synchronized关键字、Lock接口）来保护共享资源，避免不一致性和数据错误。此外，合理地设计线程交互和通信模式，如使用wait()、notify()和notifyAll()方法，以及理解Java并发API（如CountDownLatch、Semaphore、CyclicBarrier等）也是关键。 参考文献的提供旨在引导读者深入研究并发编程的更多细节和理论基础。 通过学习这一章的内容，读者可以掌握Java并发编程的基础知识，为进一步学习和实践并发编程打下坚实的基础。在实际开发中，理解并熟练运用这些概念和技术，能有效提升程序的并发性能和系统效率。