进阶Java多线程编程

Java多线程编程是一种并发编程的方式，它允许程序同时执行多个任务，从而提高程序的性能和响应性。在Java中，多线程可以通过Thread类和Runnable接口来实现。

Thread类

Thread类是Java提供的一个类，它代表一个线程。要创建一个新的线程，可以通过继承Thread类并重写run()方法来实现，然后调用start()方法启动线程。

public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        // 线程的代码逻辑
    }
}

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

线程执行的代码逻辑应该放在run()方法中。当调用start()方法时，线程会自动调用run()方法。

Runnable接口

除了使用Thread类，还可以通过实现Runnable接口来创建线程。Runnable接口定义了一个run()方法，线程的代码逻辑应该放在这个方法中。

public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        // 线程的代码逻辑
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable runnable = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start(); // 启动线程
    }
}

通过实现Runnable接口，可以更好地解耦线程的代码逻辑和线程的执行方式。这种方式可以更灵活地使用线程，比如可以实现多个线程共享一个对象的数据。

线程同步

在多线程编程中，可能会遇到多个线程同时访问共享资源的情况。为了保证数据的一致性和准确性，需要使用线程同步。

Java提供了synchronized关键字来实现线程同步。可以将synchronized关键字用于方法或代码块中，它会将对应的方法或代码块变为原子操作。

public class Counter {
    private int count;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在上面的例子中，通过在increment()和getCount()方法上加上synchronized关键字，可以保证这两个方法同时只能被一个线程访问。

线程间的通信

多个线程之间可能需要进行通信，Java提供了wait()、notify()和notifyAll()方法来实现线程间的通信。

wait()方法会让当前线程进入等待状态，并释放对象的锁。notify()方法会唤醒一个等待中的线程，并使其进入就绪状态。notifyAll()方法会唤醒所有等待中的线程。

public class Message {
    private String msg;

    public synchronized void setMsg(String msg) {
        while (this.msg != null) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.msg = msg;
        notifyAll();
    }

    public synchronized String getMsg() {
        while (this.msg == null) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        String msg = this.msg;
        this.msg = null;
        notifyAll();
        return msg;
    }
}

在上面的例子中，通过wait()方法实现了线程的等待和通知，setMsg()方法会等待msg为null，然后设置msg，并唤醒等待中的线程。getMsg()方法会等待msg不为null，然后获取msg，并唤醒等待中的线程。

总结

Java多线程编程是一种并发编程的方式，可以提高程序的性能和响应性。通过Thread类和Runnable接口，可以创建并启动新的线程。通过synchronized关键字和线程间的通信，可以实现线程的同步和通信。

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