多线程知识点整合

一、什么是线程?

    线程是程序执行流的最小单位。

二、什么是进程?进程与线程的关系?

    进程是系统分配资源的最小单位。进程与线程的关系,是一对多的关系,一个进程可以包含多个线程。属于同进程的线程们,共享进程的资源空间(进程的全局变量和堆的数据),但是每个线程也有只属于自身的线程空间。

三、线程的状态:

  1. 新建;
  2. 就绪;
  3. 运行;
  4. 阻塞;
  5. 终止。

四、多线程?

    多线程可以互不干扰的并发执行,并共享进程的全局变量和堆的数据。提供程序的执行效率。

五、线程安全?意义?

    线程安全是针对多线程来说的。简单的说,就是一个方法或者一个实例可以在多线程环境中使用而不会出现问题,结果与单线程执行的结果一致。

    多线程程序处于一个多变的环境中,可访问的全局变量和堆数据随时都可能被其他的线程改变。因此多线程程序在并发时数据的一致性变得非常重要。

六、如何保证线程安全?

    1、线程同步。这里所说的“同步”不是指传统意义上类似数据同步的同步,而是协同步调的含义。即各个线程按照约定好的步调运行相应的程序。实现线程同步主要通过锁机制实现(synchronized关键字和Lock接口)。

    2、ThreadLocal。简单的说,即线程独有的变量副本。当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本。

    3、原子类。java.util.concurrent.atomic包下的类,基于CAS机制实现,效率高。

    4、并发集合类。java.util.concurrent包下的类,如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList(HashTable、Vector,这两种基本被淘汰)、ConcurrentLinkedQueue等等

七、synchronized?

synchronized是Java中的关键字,是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种:
1. 修饰一个代码块,被修饰的代码块称为同步语句块,其作用的范围是大括号{}括起来的代码,作用的对象是调用这个代码块的对象;
2. 修饰一个方法,被修饰的方法称为同步方法,其作用的范围是整个方法,作用的对象是调用这个方法的对象;
3. 修改一个静态的方法,其作用的范围是整个静态方法,作用的对象是这个类的所有对象;
4. 修改一个类,其作用的范围是synchronized后面括号括起来的部分,作用主的对象是这个类的所有对象。

八、Lock接口?

     需要显示指定起始位置和终止位置。一般使用ReentrantLock类做为锁,多个线程中必须要使用一个ReentrantLock类做为对象才能保证锁的生效。且在加锁和解锁处需要通过lock()和unlock()显示指出。所以一般会在finally块中写unlock()以防死锁。

九、线程间通讯?实现方式?

    定义多个线程在处理同一个资源,并且任务不同时,需要线程通信来帮助解决线程之间对同一个变量的使用或操作。就是多个线程在操作同一份数据时, 避免对同一共享变量的争夺

   意义:多个线程并发执行时, 在默认情况下CPU是随机切换线程的,当我们需要多个线程来共同完成一件任务时,就需要线程之间进行通讯,协同工作,提高效率并降低不必要的资源竞争开销。

   实现方案:等待唤醒机制:Java.lang.Object类中wait()notify()notifyAll()方法。

<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 `Lock` ```java Lock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try { // 临界区代码 } finally { lock.unlock(); } ``` **区别**: - `synchronized` 自动释放 - `Lock` 支持超时、公平等高级特性[^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**:多个线程互相持有对方所需资源,导致永久阻塞(可通过顺序加避免)[^2][^5]。 - **线程安全单例**:双重检查定实现延迟初始化[^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 | | `wait()` | 释放并进入等待 | 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 | | `yield()` | 让出 CPU 给优先级相同线程 | 不保证立即切换 | [^3][^4][^5] --- **
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值