Java多线程编程核心指南

多线程编程基础概念

多线程编程允许程序同时执行多个任务，提高资源利用率和响应速度。每个线程代表一个独立的执行路径，共享同一进程的内存空间。理解多线程的核心概念是掌握线程安全、同步机制和并发模型。

线程的生命周期包括新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和终止（Terminated）状态。操作系统调度器负责线程的切换，上下文切换可能带来性能开销。

Java中的多线程实现

Java通过Thread类和Runnable接口提供多线程支持。以下是一个简单的线程创建示例：

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread running: " + Thread.currentThread().getName());
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread t1 = new MyThread();
        t1.start(); // 启动线程
    }
}

实现Runnable接口更符合面向对象设计原则：

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Runnable thread: " + Thread.currentThread().getId());
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t2 = new Thread(new MyRunnable());
        t2.start();
    }
}

线程同步与锁机制

多线程环境下共享资源可能导致竞态条件。Java提供synchronized关键字实现同步：

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

public class SyncDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Counter counter = new Counter();
        
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                counter.increment();
            }
        });
        
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                counter.increment();
            }
        });
        
        t