Java线程编程实践：18个经典例子解析

Java线程是Java语言中实现多线程编程的核心机制，允许程序同时执行多个线程，实现并行处理和提高程序的执行效率。在Java中，线程可以通过实现Runnable接口或者继承Thread类来创建。本篇将详细介绍在“java线程例子大全”中可能包含的各个知识点，涵盖从基本线程创建到高级线程同步与并发控制的例子。 **知识点一：创建和启动线程** 在Java中创建线程最简单的方式是继承Thread类。通过重写Thread类中的run方法，定义线程执行的操作。然后，创建该类的实例并调用start()方法启动线程。 ```java class MyThread extends Thread { @Override public void run() { // 线程执行的操作 } } public class Main { public static void main(String[] args) { Thread t = new MyThread(); t.start(); // 启动线程 } } ``` 另一种方式是实现Runnable接口，这种方式更加灵活，因为它允许继承其他类，更适合实现多重继承。实现Runnable接口后，将实例作为参数传递给Thread的构造函数，然后调用start()方法。 ```java class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { // 线程执行的操作 } } public class Main { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread(new MyRunnable()); t.start(); // 启动线程 } } ``` **知识点二：线程状态** Java线程在生命周期中处于多种状态，包括： - 新建(New)：线程创建后尚未启动。 - 运行(Runnable)：调用start()方法后，线程可能正在运行或等待CPU分配时间片。 - 阻塞(Blocked)：线程因等待监视器锁而进入阻塞状态。 - 等待(Waiting)：线程无限期地等待另一个线程执行特定操作。 - 超时等待(Timed Waiting)：线程在指定的时间内等待另一个线程执行操作。 - 终止(Terminated)：线程的run()方法执行完毕或出现异常终止。 **知识点三：线程同步** 当多个线程访问共享资源时，可能会出现数据不一致的问题。Java通过同步机制解决这个问题。synchronized关键字可以用于方法或代码块，确保同一时刻只有一个线程可以访问同步方法或同步块，从而保证数据的完整性。 ```java public synchronized void synchronizedMethod() { // 同步方法 } public void someMethod() { synchronized(this) { // 同步代码块 } } ``` **知识点四：线程间通信** 在多线程编程中，线程间通信是一个重要的概念。Java提供wait(), notify(), notifyAll()三个方法来实现线程间通信。这些方法必须由同步方法或同步代码块调用，以避免产生意外的行为。 ```java public synchronized void take() { while (queue.isEmpty()) { try { wait(); // 等待 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } // 操作队列 notify(); // 通知其他线程 } public synchronized void put() { // 操作队列 notifyAll(); // 通知所有等待的线程 } ``` **知识点五：守护线程** Java中线程分为用户线程和守护线程。守护线程是为其他线程提供服务的线程，比如垃圾回收线程。守护线程不会阻止虚拟机的终止。可以通过setDaemon(true)方法将线程设置为守护线程。 ```java Thread t = new Thread(new MyRunnable()); t.setDaemon(true); // 设置为守护线程 t.start(); ``` **知识点六：线程优先级** Java中每个线程都有一个优先级，优先级越高的线程获得的CPU时间片越多。可以通过setPriority(int)方法设置线程的优先级，优先级的范围为1到10。 ```java Thread t = new Thread(new MyRunnable()); t.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 设置最高优先级 t.start(); ``` **知识点七：线程池** 线程池是一种线程管理机制，可以有效管理线程生命周期和资源。Java中的ExecutorService接口提供了线程池的实现，可以使用Executors工厂方法创建不同类型的线程池。 ```java ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10); // 创建固定大小的线程池 executor.submit(new MyRunnable()); // 提交任务到线程池 executor.shutdown(); // 关闭线程池 ``` **知识点八：并发工具** Java提供了多种并发工具类，比如CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等，这些工具类用于处理多线程中的协作、计数和控制访问等问题。 ```java CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5); // 创建倒计时计数器 latch.await(); // 等待计数为0 ``` 通过以上知识点的介绍，我们可以看到java线程编程中的基础概念、创建方法、状态转换、同步机制、线程间通信、守护线程、线程优先级以及高级特性如线程池和并发工具类的使用。在“java线程例子大全”的例子代码中，应该包含了这些知识点的具体实践和详细解释，以便开发者通过实例学习并掌握Java多线程编程的各个方面。这些例子能够帮助初学者从理论到实践，逐步深入理解并运用Java线程，为解决实际开发中的并发问题打下坚实的基础。