java多线程编程第三版-CFANZ编程社区

Java多线程编程

引言

随着计算机技术的发展，多核处理器的普及和计算需求的增加，多线程编程成为了一种重要的技术。Java作为一种广泛应用的编程语言，具有良好的多线程支持，使得开发人员可以更加方便地编写并发程序。本文将介绍Java多线程编程的基本概念、常用类和一些实际应用示例。

线程和进程

在开始讨论Java多线程编程之前，我们先来了解一下线程和进程的概念。

线程是指在进程中独立执行的一段代码，它具有自己的程序计数器、栈和局部变量等。一个进程可以包含多个线程，这些线程共享进程的资源，如内存和文件句柄。

进程是指正在运行的一个程序，它占用了一部分计算机的资源，并且具有自己的内存空间。在操作系统中，每个进程都有独立的内存空间，互不干扰。

Java多线程编程基础

在Java中，线程是通过Thread类来表示的。我们可以通过继承Thread类并重写run方法，或者实现Runnable接口来创建线程。

下面是一个简单的示例，展示了如何使用Thread类创建并启动一个新的线程。

class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个MyThread类，继承自Thread类，并重写了run方法。在run方法中，我们打印了一条简单的信息。在main方法中，我们创建了一个MyThread对象，并调用start方法来启动新线程。

线程同步与互斥

在多线程编程中，线程之间可能会访问和修改共享的数据。如果多个线程同时修改某个共享的数据，就会出现数据不一致的问题。为了解决这个问题，我们需要使用线程同步和互斥机制。

Java提供了synchronized关键字和Lock接口来支持线程同步。我们可以使用synchronized关键字修饰方法或代码块，来保证在同一时刻只有一个线程执行被修饰的代码。

下面是一个使用synchronized关键字的示例：

class Counter {
    private int count = 0;
    
    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
    
    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Counter counter = new Counter();
        
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            new Thread(() -> counter.increment()).start();
        }
        
        Thread.sleep(1000);
        
        System.out.println(counter.getCount());
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个Counter类，它包含一个count字段和两个同步方法increment和getCount。increment方法用于递增count字段的值，getCount方法用于获取count字段的值。

在main方法中，我们创建了1000个线程，每个线程都会调用increment方法。最后，我们打印出count字段的值。

通过使用synchronized关键字，我们保证了对count字段的读写操作是线程安全的，避免了数据不一致的问题。