什么年代了还不了解多线程 | 再不学就要搬砖啦~

吃货头目
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当下互联网行业对于多线程开发的需求越来越高，因此学习Java多线程开发已经成为了每一位程序员必备的技能之一。本篇笔记将会为大家介绍Java多线程开发的相关概念和实践技巧。

什么是多线程

首先，我们需要了解什么是多线程。简单来说，多线程就是在一个进程中同时执行多个线程。每个线程都有自己的执行路径，可以独立地运行和完成任务，从而提高程序的效率和性能。

Java多线程的实现方式

在Java中，多线程的实现方式主要有两种：继承Thread类和实现Runnable接口。其中，继承Thread类是比较常用的一种方式，它的实现方法如下：

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的代码
    }
}

// 创建线程对象并启动线程
MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start();

而实现Runnable接口的方式则如下所示：

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的代码
    }
}

// 创建线程对象并启动线程
MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(myRunnable);
thread.start();

虽然两种方式的实现方法略有不同，但本质上都是创建一个线程对象并通过start()方法启动线程。

线程的生命周期

在Java多线程开发中，每个线程都有自己的生命周期。线程的生命周期可以分为五个状态：新建、就绪、运行、阻塞和死亡。

  1. 新建状态：当创建一个线程时，该线程处于新建状态，此时它还没有开始执行。
  2. 就绪状态：当调用线程的start()方法后，线程进入就绪状态。此时，线程已经准备好了，只等待CPU的资源来执行。
  3. 运行状态：当CPU调度到该线程时，线程进入运行状态，开始执行run()方法中的代码。
  4. 阻塞状态：当线程因为某些原因无法继续执行时，它就进入了阻塞状态。例如线程执行了sleep()方法、等待I/O操作完成等等。
  5. 死亡状态：当线程执行完run()方法中的代码或者调用了stop()方法后，它就进入了死亡状态。

线程同步与互斥

在多线程开发中，线程同步和互斥是非常重要的概念。线程同步是指多个线程按照一定的顺序执行，而线程互斥则是指多个线程在同一时刻只有一个线程能够访问共享资源。

Java提供了多种机制来实现线程同步和互斥，其中最常用的是synchronized关键字。synchronized关键字可以用来修饰方法或代码块，从而保证多个线程在执行这些方法或代码块时按照一定的顺序执行或者互斥访问共享资源。

下面是一个简单的例子，演示了如何使用synchronized关键字来实现线程同步和互斥：

public class MyRunnable implements Runnable {
    private int count = 0;

    @Override
    public synchronized void run() {
        for (int i = 0; i < 100000; i++) {
            count++;
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread1 = new Thread(myRunnable);
        Thread thread2 = new Thread(myRunnable);

        thread1.start();
        thread2.start();

        thread1.join();
        thread2.join();

        System.out.println("count = " + myRunnable.count);
    }
}

在上面的例子中，我们创建了两个线程，并让它们同时执行run()方法，这样就会出现线程同步和互斥的问题。为了解决这个问题，我们使用了synchronized关键字来修饰run()方法，从而保证了线程的同步和互斥。

线程池

线程池是Java多线程开发中非常重要的一个概念。线程池可以让我们有效地管理和控制线程的数量，从而提高程序的性能。在Java中，线程池的实现主要是通过ThreadPoolExecutor类来实现的。

下面是一个简单的例子，演示了如何使用ThreadPoolExecutor类来创建线程池：

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的代码
    }

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            executorService.submit(new MyRunnable());
        }

        executorService.shutdown();
    }
}

在上面的例子中，我们使用Executors类的newFixedThreadPool()方法来创建一个固定大小为10的线程池。然后，我们通过submit()方法向线程池中提交了100个任务，这些任务会被线程池中的线程依次执行。最后，我们通过shutdown()方法关闭线程池。

总结

本篇笔记介绍了Java多线程开发的相关概念和实践技巧，包括多线程的实现方式、线程的生命周期、线程同步与互斥以及线程池等内容。希望这些知识对大家学习和应用Java多线程开发有所帮助。

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