Java多线程自学笔记

### Java多线程自学笔记知识点总结 #### 一、Java多线程概念 - **多线程定义**：多线程是指程序中可以同时执行多个线程的能力。Java虚拟机支持多线程机制，允许应用程序在不同的线程上并行执行任务。 - **线程特点**： - 每个线程都有自己的优先级。 - 高优先级的线程比低优先级的线程更有可能获得CPU时间。 - 线程可以被标记为守护线程，当所有非守护线程结束时，Java虚拟机将会退出。 #### 二、创建线程的方式 ##### 1. 继承Thread类 - **实现步骤**： - 创建一个类继承自`Thread`类。 - 重写`Thread`类中的`run`方法。 - 创建该类的对象，并通过`start`方法启动线程。 - **示例代码**： ```java class PrimeThread extends Thread { long minPrime; PrimeThread(long minPrime) { this.minPrime = minPrime; } @Override public void run() { // compute primes larger than minPrime } } PrimeThread p = new PrimeThread(143); p.start(); ``` ##### 2. 实现Runnable接口 - **实现步骤**： - 创建一个实现`Runnable`接口的类。 - 实现`run`方法。 - 创建该类的实例，并将其传递给`Thread`构造函数创建线程。 - 启动线程。 - **示例代码**： ```java class PrimeRun implements Runnable { long minPrime; PrimeRun(long minPrime) { this.minPrime = minPrime; } @Override public void run() { // compute primes larger than minPrime } } PrimeRun p = new PrimeRun(143); new Thread(p).start(); ``` #### 三、线程的生命周期 - **状态变化**： - 新建（New）：线程被创建但尚未启动。 - 就绪（Runnable）：线程已经准备好运行，等待CPU时间片。 - 运行（Running）：线程正在执行。 - 阻塞（Blocked）：线程等待某种条件，如等待输入输出操作完成。 - 死亡（Dead）：线程执行完毕或因异常而终止。 #### 四、线程同步与死锁 - **资源竞争问题**： - 当多个线程访问共享资源时，可能会出现资源竞争的情况。 - 解决方案包括使用同步关键字如`synchronized`，或者显式锁`Lock`等。 - **死锁**： - 发生在两个或更多的线程互相等待对方持有的锁时。 - 解决死锁的方法包括避免嵌套锁、按照固定顺序获取锁等。 #### 五、线程间通信 - **线程间的通信**： - 主要包括同步控制和数据共享。 - 使用`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`等方法可以在线程之间传递控制权。 #### 六、线程安全性和并发控制 - **线程安全性**： - 确保在多线程环境下数据的一致性。 - 通过使用线程安全的数据结构或同步机制实现。 - **并发控制**： - 控制对共享资源的访问，以防止冲突。 - 可以通过互斥锁、读写锁、信号量等方式实现。 #### 七、线程优先级和调度 - **线程优先级**： - 每个线程都有一个优先级，高优先级的线程比低优先级的线程更有可能获得CPU时间。 - 默认情况下，新创建的线程继承创建它的线程的优先级。 - **线程调度**： - 由操作系统负责调度线程，决定哪个线程获得CPU时间。 - Java虚拟机无法直接控制调度策略。 #### 八、守护线程 - **守护线程**： - 被标记为守护线程的线程，在所有非守护线程结束后，JVM会自动退出。 - 守护线程常用于后台任务，如垃圾回收。 #### 九、线程组 - **线程组**： - Java中的线程可以组织成线程组，便于管理和控制一组线程。 - 可以通过`ThreadGroup`类创建和管理线程组。 #### 十、线程池 - **线程池**： - 是一种管理线程的有效方式，可以复用线程，减少创建和销毁线程的开销。 - 常见的线程池包括`ExecutorService`接口和其实现类如`ThreadPoolExecutor`。 #### 总结 Java多线程机制是Java编程语言的重要组成部分，通过合理的利用多线程可以极大地提高程序的执行效率和响应速度。理解和掌握多线程的基本概念、创建方式以及线程间的通信、同步机制等对于开发高性能的Java应用至关重要。希望这份笔记能够帮助读者更好地理解Java多线程的相关知识。