Java多线程

Java多线程是Java编程中的核心概念，它允许程序同时执行多个任务，从而提升应用程序的效率和响应速度。在Java中实现多线程有两种主要方式：继承Thread类和实现Runnable接口。 1. 继承Thread类： 当你需要创建一个新线程时，可以创建一个新的类，这个类直接继承自Thread类。在子类中覆盖Thread类的`run()`方法，`run()`方法包含了线程的主要执行逻辑。然后创建该类的实例，并调用其`start()`方法启动线程。这种方式的优点是线程对象与业务逻辑对象合二为一，直接在Thread类的子类中定义行为。但缺点是每个线程类只能继承一个类，如果业务逻辑还需要继承其他类，则无法实现。 2. 实现Runnable接口： 这种方式更为灵活，因为Java支持多重继承（接口）。你可以创建一个实现了Runnable接口的类，然后在实现的`run()`方法中编写线程的执行逻辑。要启动线程，需要将Runnable对象传递给Thread类的构造函数，创建Thread对象后调用`start()`方法。这样，业务逻辑类可以继承其他类，同时实现Runnable接口，满足了多态性需求。这种方法更推荐，尤其是当你的类已经继承了另一个类时。 3. Callable和Future接口： 对于需要返回结果的多线程任务，Java提供了Callable接口。Callable接口的`call()`方法会返回一个结果，可以使用FutureTask包装Callable，然后将FutureTask对象作为Thread的target启动线程。Future对象可以用来获取或检查Callable任务的结果。 4. 线程同步和协作： 在多线程环境下，数据的安全性和一致性非常重要。Java提供了多种同步机制，如synchronized关键字、Lock接口（包括ReentrantLock）、wait()、notify()和notifyAll()方法。这些机制用于控制对共享资源的访问，避免线程间的竞态条件和死锁。 5. 线程池： 为了提高系统性能和管理线程，Java提供了Executor框架，其中ExecutorService接口是核心。通过ThreadPoolExecutor，我们可以创建线程池，有效控制运行的线程数量，避免频繁创建和销毁线程带来的开销。线程池可以根据需求调整大小，还可以设置超时和拒绝策略。 6. 线程状态： Java线程有五种基本状态：新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和终止（Terminated）。了解这些状态有助于诊断和解决问题。 7. 守护线程（Daemon）： 守护线程通常用于提供后台服务，如垃圾收集器。当所有的非守护线程结束时，程序也会退出，即使还有守护线程在运行。 8. InterruptedException： 当线程在等待、休眠或被阻塞时，如果被中断，会抛出InterruptedException。处理中断是多线程编程中的一个重要方面，合理的中断机制可以使代码更具可读性和可维护性。 9. 线程优先级： Java线程有10个优先级，从Thread.MIN_PRIORITY（1）到Thread.MAX_PRIORITY（10），默认优先级是Thread.NORM_PRIORITY（5）。但是，线程优先级的使用并不总是能保证预期的行为，因为操作系统的调度可能不受Java优先级的影响。 Java多线程是复杂而重要的主题，涉及到并发控制、资源管理、性能优化等多个方面。理解并熟练掌握这些知识点，对于开发高效、稳定的多线程应用至关重要。