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秒懂!Java多线程基础详解,带你玩转并发编程

后端

Java 多线程:踏上并发编程之旅

什么是线程?

在 Java 中,线程是轻量级的执行单元,与进程类似,但更加轻巧。线程具有并发和并行的特性:

  • 并发: CPU 轮流执行每个线程,营造出同时运行的假象。
  • 并行: 多核处理器可以同时执行多个线程,实现真正的同时运行。

线程创建方法

创建 Java 线程有两种主要方式:

  1. 继承 Thread 类:

    public class MyThread extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            // 线程代码
        }
    }
    
  2. 实现 Runnable 接口:

    public class MyRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            // 线程代码
        }
    }
    
    public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            MyRunnable runnable = new MyRunnable();
            Thread thread = new Thread(runnable);
            thread.start();
        }
    }
    

线程常用 API

Java 提供了丰富的线程 API,用于创建、管理和线程通信:

  • 创建线程:

    Thread thread = new Thread();
    
  • 启动线程:

    thread.start();
    
  • 等待线程结束:

    thread.join();
    
  • 获取线程状态:

    Thread.State state = thread.getState();
    
  • 中断线程:

    thread.interrupt();
    

线程状态

Java 中的线程具有以下状态:

  • NEW: 新创建的线程。
  • RUNNABLE: 正在运行的线程。
  • WAITING: 等待资源的线程。
  • TIMED_WAITING: 等待指定时间的线程。
  • BLOCKED: 被其他线程阻塞的线程。
  • TERMINATED: 已结束的线程。

Java 多线程的应用场景

Java 多线程广泛应用于以下场景:

  • 并发编程: 提高程序执行效率。
  • 图形用户界面: 实现界面的响应性。
  • 网络编程: 实现网络通信。
  • 数据库编程: 实现数据库的并发访问。

结论

掌握 Java 多线程基础知识对于提升程序性能和可伸缩性至关重要。这篇文章涵盖了创建、管理和线程通信的基本概念。通过实践这些概念,你可以充分利用多线程,为你的应用程序带来强大的并发能力。

常见问题解答

  1. 如何判断线程是否正在运行?

    • 使用 Thread.getState() 获取线程状态,如果为 RUNNABLE,则线程正在运行。
  2. 如何优雅地终止线程?

    • 通过 Thread.interrupt() 向线程发出中断请求,然后在 run() 方法中使用 Thread.interrupted() 检查中断状态,执行清理操作并退出。
  3. 如何同步访问共享数据?

    • 使用锁或同步块来确保线程对共享数据的访问是互斥的。
  4. 如何避免死锁?

    • 避免循环等待,并确保线程获得和释放锁的顺序是相同的。
  5. Java 中线程的优先级有什么用?

    • 线程优先级决定了 CPU 调度程序分配处理器的顺序,但它不能保证线程的执行时间。