Java多线程编程是开发高性能应用程序的重要手段,它允许程序同时执行多个任务,从而提高资源利用率和响应速度。
在Java中,线程可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建。这两种方式都能实现多线程功能,但实现Runnable接口更符合面向对象的设计原则,因为它避免了Java单继承的限制。
线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞和终止五个状态。线程在运行过程中可能会因为等待I/O、锁竞争或其他原因进入阻塞状态,当条件满足后会重新回到就绪状态。
Java提供了synchronized关键字和Lock接口来处理线程间的同步问题。synchronized可以用于方法或代码块,确保同一时间只有一个线程可以执行特定代码,防止数据不一致。
除了同步机制,Java还引入了volatile关键字,用来保证变量的可见性,即一个线程对变量的修改对其他线程立即可见。
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线程池是管理线程资源的有效方式,通过复用已有的线程减少创建和销毁的开销。Java的Executor框架提供了多种线程池实现,如FixedThreadPool、CachedThreadPool等,适用于不同的应用场景。
正确使用多线程可以提升程序性能,但不当的使用可能导致死锁、竞态条件等问题,因此需要深入理解线程调度、同步机制和资源管理。