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多个线程同时执行任务：从入门到实战

2023-06-23 08:02:47 深夜i -- --

多线程任务执行入门实战并发编程

随着计算机技术的发展，我们常常需要同时运行多个任务以完成复杂的操作。而多线程技术就可以帮助我们实现这一目标。下面让我们一起学习如何在Java中使用多线程。

一、基础知识

在Java中，线程是一种轻量级的子进程，可以同时执行多个任务。线程由线程基类Thread创建，并通过Runnable接口的实现类进行实现。

二、如何创建线程？

方式一：通过继承Thread类并重写run()方法


  public class MyThread extends Thread {
    public void run() {
      System.out.println("这里是线程执行的代码！");
    }
    public static void main(String[] args) {
      //创建并启动线程
      MyThread thread = new MyThread();
      thread.start();
    }
  }

方式二：通过实现Runnable接口并重写run()方法


  public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
      System.out.println("这里是线程执行的代码！");
    }
    public static void main(String[] args) {
      //创建Runnable接口的实现类对象
      MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
      //通过该实现类的对象创建一个Thread类型的对象
      Thread thread = new Thread(myRunnable);
      //启动线程
      thread.start();
    }
  }

三、线程的状态

在Java中，线程具有五种状态：

1.新建状态（New）：当线程对象被创建时，线程处于新建状态。

2.就绪状态（Runnable）：当线程调用start()方法后，线程处于就绪状态。

3.运行状态（Running）：线程正在执行run()方法。

4.阻塞状态（Blocked）：线程由于某些原因暂时停止执行，例如等待I/O操作完成、等待获取锁等。

5.终止状态（Terminated）：线程执行结束或异常终止。

四、线程的同步

多线程可以加快程序的执行速度，但是也会带来线程安全问题。同步机制可以帮助我们解决这个问题。

常见的同步方法：

1.synchronized

synchronized用于实现原子操作，即同一时刻只能允许一个线程访问该代码块或方法。

2.wait()和notify()

wait()方法会使线程停止执行并释放锁，直到被notify()方法唤醒。

3.join()

join()方法使调用线程和目标线程同步，即调用线程等待目标线程执行完毕后再继续执行。

五、线程池

线程池是一种线程调度执行模型，用于减少创建和销毁线程的开销，并充分利用线程的资源。

在Java中，可以通过ThreadPoolExecutor类来创建线程池，代码如下：


  ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,
      maximumPoolSize,
      keepAliveTime,
      TimeUnit.SECONDS,
      new ArrayBlockingQueue<>(queueCapacity));

corePoolSize表示线程池中常驻的线程数，maximumPoolSize表示线程池中最多能够容纳的线程数，keepAliveTime表示线程没有任务执行时最多保持多长时间会终止，TimeUnit.SECONDS表示时间单位，new ArrayBlockingQueue<>(queueCapacity)表示线程池中的任务等待队列。

六、总结

多线程技术是计算机技术中非常重要的一部分，能够实现多任务并发执行。在Java中，我们可以通过继承Thread类或者实现Runnable接口来创建线程，并通过同步机制来保证线程的安全。同时，使用线程池能够更加高效地利用线程资源，免除线程频繁创建和销毁所带来的开销。

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