多线程知识点资源整合

1.线程安全

所谓线程安全是指一个类(对象或者方法)在多个线程访问情况下,始终表现出正常的行为,那么这个类(对象或者方法)就被称之为线程安全

2.synchronized

synchronized取得的锁都是对象锁,而不是把一段代码(方法)当做锁。限制性synchronizeed关键字的方法,先持有该方法所属的对象的锁,两个对象,线程上获得两个不同的锁,互不影响。    有一种情况是相同锁,即静态方法加synchronized关键字,表示锁定class类,类一级别的锁独占.class类

3.在我们对一个对象方法枷锁的时候,要考虑业务的整体性,即为 setValue/getValue 方法同时加锁,保证业务的整体原子性

4.关键字synchronized有锁重入功能,也就是在使用synchronized关键字时,当一个线程获得了一个对象的锁后,再次请求此对象时可以获得该对象的锁(参见我的另一篇博客子类继承父类,重写父类的synchronized方法,两个synchronized方法的锁对象的问题

5.对于web程序,异常释放锁的情况,如果不及时处理,可能会对程序业务逻辑产生错误。

比如现在执行一个队列任务,很多对象都去第一个对象正确执行完毕再去释放锁,但第一个对象执行带锁的方法时产生了异常,导致业务逻辑没有正常执行完毕,就释放了锁。后续对象执行都是错误逻辑

6.volatile

使变量在多个线程间可见,不具备原子性(使用Automic型数据结构)

tips:具体见我的另一篇博客 Java多线程之内存可见性和原子性:Synchronized和Volatile的比较

 

7.线程通信

https://blog.youkuaiyun.com/jisuanji12306/article/details/86363390讲的很详细

6.join方法

https://blog.youkuaiyun.com/u013425438/article/details/80205693

7.线程池类型

https://www.cnblogs.com/yh2two/p/11753816.html

 

 

 

 

 

<think>我们面对的是用户希望获取Java多线程的详细知识点。根据用户提供的引用,我们需要整理出一个全面且结构清晰的回答。引用中涵盖了多线程的基本概念、创建方式、生命周期、同步机制、通信等核心内容。我们将按照逻辑顺序组织这些知识点,并结合所有引用中的信息进行整合。 回答结构设计: 1. 多线程概述(基本概念、意义) 2. 线程与进程的关系 3. 线程的创建方式(三种主要方式,并比较区别) 4. 线程的生命周期(状态转换) 5. 线程的常用方法(包括sleep, wait, notify等) 6. 线程同步(解决线程安全问题,包括synchronized和Lock) 7. 线程通信(生产者消费者模型) 8. 线程池(创建线程的第四种方式) 9. 其他重要概念(守护线程、定时器、死锁等) 由于引用内容较多,我们将综合引用[1]到[5]的内容,确保覆盖全面。 注意:用户要求用中文回答,并且独立公式使用$$...$$,行内公式使用$...$(虽然多线程知识点中数学公式较少,但如果有则按规则处理)。另外,在回答末尾需要生成相关问题。 现在我们开始整理回答。 </think>### Java多线程详细知识点 #### 1. **基本概念** - **线程**:程序执行的最小单位,是进程中的独立控制流[^1]。 - **进程 vs 线程**: - 进程是资源分配的基本单位(如内存空间) - 线程是 CPU 调度的基本单位,一个进程可包含多个线程[^1][^2]。 - **多线程优势**: - 提高 CPU 利用率(多核并行处理) - 改善用户体验(如后台任务不阻塞 UI) - 提升程序响应速度[^1][^5]。 - **并发模型**: - 单核 CPU 通过快速切换线程模拟并发 - 多核 CPU 实现真正并行执行[^5]。 --- #### 2. **线程创建方式** ##### (1) 继承 `Thread` 类 ```java class MyThread extends Thread { @Override public void run() { System.out.println("线程执行逻辑"); } } // 启动线程 new MyThread().start(); ``` **局限**:Java 单继承特性限制扩展性[^2][^3]。 ##### (2) 实现 `Runnable` 接口(推荐) ```java class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("线程执行逻辑"); } } // 启动线程 new Thread(new MyRunnable()).start(); ``` **优势**:避免单继承限制,资源共享更方便[^2][^4]。 ##### (3) 实现 `Callable` 接口 ```java class MyCallable implements Callable<String> { @Override public String call() throws Exception { return "带返回值的线程"; } } // 启动线程 FutureTask<String> task = new FutureTask<>(new MyCallable()); new Thread(task).start(); System.out.println(task.get()); // 获取返回值 ``` **优势**:支持返回值与异常抛出[^3][^4]。 --- #### 3. **线程生命周期** 线程状态转换流程: $$ \small \text{新建 (New)} \xrightarrow{\text{start()}} \text{就绪 (Runnable)} \xrightarrow{\text{获取CPU}} \text{运行 (Running)} \xrightarrow{\text{阻塞事件}} \text{阻塞 (Blocked)} \xrightarrow{\text{唤醒}} \text{就绪} \xrightarrow{} \text{终止 (Terminated)} $$ - **阻塞场景**:等待 I/O、调用 `sleep()` 或 `wait()`[^2][^4]。 --- #### 4. **线程同步机制** 解决多线程资源竞争导致的**数据不一致**问题[^5]。 ##### (1) 同步代码块 ```java synchronized (lockObject) { // 临界区代码 } ``` ##### (2) 同步方法 ```java public synchronized void criticalMethod() { // 临界区代码 } ``` ##### (3) 显式锁 `Lock` ```java Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try { // 临界区代码 } finally { lock.unlock(); } ``` **区别**: - `synchronized` 自动释放锁 - `Lock` 支持超时、公平锁等高级特性[^3][^5]。 --- #### 5. **线程通信** 通过 `wait()`, `notify()`, `notifyAll()` 实现(需在同步块内调用): ```java synchronized (lock) { while (conditionNotMet) { lock.wait(); // 释放锁并等待 } // 执行业务逻辑 lock.notifyAll(); // 唤醒其他线程 } ``` **典型场景**:生产者-消费者模型[^2][^3]。 --- #### 6. **线程池** 避免频繁创建/销毁线程的开销[^2]。 ```java ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5); pool.execute(() -> System.out.println("任务执行")); pool.shutdown(); ``` **核心参数**: - 核心线程数、任务队列、拒绝策略[^3][^4]。 --- #### 7. **其他关键概念** - **守护线程**:为其他线程提供服务(如 GC 线程),JVM 退出时自动终止[^4]。 - **死锁**:多个线程互相持有对方所需资源,导致永久阻塞(可通过顺序加锁避免)[^2][^5]。 - **线程安全单例**:双重检查锁定实现延迟初始化[^2]。 --- #### 8. **核心 API 方法** | 方法 | 作用 | 注意点 | |---------------------|-----------------------------|----------------------------| | `start()` | 启动线程进入就绪状态 | 只能调用一次 | | `sleep(long ms)` | 暂停当前线程指定毫秒 | 不释放锁 | | `wait()` | 释放锁并进入等待 | 必须在同步块内调用 | | `notify()` | 随机唤醒一个等待线程 | 唤醒后需重新获取锁 | | `yield()` | 让出 CPU 给优先级相同线程 | 不保证立即切换 | [^3][^4][^5] --- **
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