Java 线程是指程序中的一个独立执行路径。使用多线程编程可以实现并发，从而使程序可以同时执行多个任务。Java 提供了强大的线程支持，使得开发多线程应用程序变得相对简单。以下是对 Java 线程的详细介绍，包括基本概念、创建和管理线程的方法，以及常见的使用场景和注意事项。
1. 基本概念
- 线程：线程是程序中独立执行的最小单位。一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的资源（如内存、文件句柄等）。
- 主线程：当一个 Java 程序启动时，JVM 会创建一个主线程来执行程序的
main方法。此后，程序可以创建其他线程。
2. 创建线程
在 Java 中，有两种主要方法创建线程：
2.1 继承 Thread 类
通过继承 Thread 类并重写其 run 方法来定义线程的执行逻辑：
class MyThread extends Thread {public void run() {System.out.println("Thread is running");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {MyThread t1 = new MyThread();t1.start(); // 启动线程}
}
2.2 实现 Runnable 接口
通过实现 Runnable 接口并将其传递给 Thread 对象来定义线程的执行逻辑：
class MyRunnable implements Runnable {public void run() {System.out.println("Thread is running");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {MyRunnable runnable = new MyRunnable();Thread t1 = new Thread(runnable);t1.start(); // 启动线程}
}
3. 管理线程
Java 提供了一些方法来管理线程：
- 启动线程：
start()方法启动一个新线程。 - 等待线程结束：
join()方法等待线程执行结束。 - 设置优先级：
setPriority(int priority)方法设置线程的优先级。 - 中断线程：
interrupt()方法中断线程。
4. 线程同步
当多个线程访问共享资源时，需要同步以避免数据不一致的问题。Java 提供了 synchronized 关键字来实现同步。
同步方法
public synchronized void increment() {count++;
}
同步代码块
public void increment() {synchronized (this) {count++;}
}
5. 线程间通信
Java 提供了 wait()、notify() 和 notifyAll() 方法，用于在线程之间进行通信。这些方法必须在同步块或同步方法中调用。
class SharedResource {private int data;public synchronized void produce(int value) {data = value;notify(); // 通知等待的线程}public synchronized int consume() {while (data == 0) {try {wait(); // 等待通知} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}}int result = data;data = 0;return result;}
}
6. 线程池
使用线程池可以有效管理和重用线程资源。Java 提供了 Executor 框架来管理线程池。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;public class Main {public static void main(String[] args) {ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);for (int i = 0; i < 10; i++) {executor.submit(new MyRunnable());}executor.shutdown();}
}
7. 常见问题和注意事项
- 线程安全：确保共享资源的访问是线程安全的，通常通过同步机制实现。
- 死锁：避免死锁，确保线程获取锁的顺序一致。
- 响应中断：线程应响应中断，确保在需要时可以被中断。
