序言
首先我们要知道，什么是线程。为什么要用多线程实现。它的可取点又是什么。以及适用场景，等等
线程
线程是Java中实现并发编程的基本单位，一个程序至少有一个主线程。Java中的线程是通过Thread类或Runnable接口来实现的。
线程池
线程池是一种预先创建一定数量的线程，并将任务提交给这些线程执行的机制。线程池可以避免频繁创建和销毁线程，提高程序的性能和响应速度。Java中的线程池可以通过Executors类和ThreadPoolExecutor类来实现。
并发编程和多线程编程的优点：
- 提高性能：通过同时执行多个任务，可以大大提高程序的执行效率。尤其是在CPU密集型任务中，通过并行执行，可以充分利用多核CPU的性能。
- 提高响应性：在需要处理大量并发用户请求的系统中，使用多线程可以使得请求得到更快的响应。
缺点：
- 复杂性增加：多线程编程需要处理并发控制和同步问题，这会增加程序的复杂性和出错的概率。
- 资源消耗：每个线程都需要分配和管理自己的程序计数器、栈等资源，因此创建和销毁线程需要消耗一定的系统资源。
- 性能问题：由于线程的切换和上下文切换需要时间，因此在某些情况下，单线程程序的性能可能会比多线程程序更高。
适用场景--包括但不限于
- Web服务器：处理来自不同用户的请求，提高程序性能和并发性。
- 多核CPU：提高运算效率。
- 聊天程序：处理不同的用户聊天数据，提高程序的并发性和响应速度。
- 单线程运行时间长，处理速度慢。提高处理速度，减少程序运行时长。
存在的一些问题
如线程安全、死锁、竞争等。为了解决这些问题，Java提供了多种并发工具类，如synchronized关键字、Lock接口、Semaphore信号量等，可以保证多线程程序的正确性和稳定性。
实现方式
在Java中实现多线程主要有两种方式：
实现Runnable接口
通过实现Runnable接口来实现多线程，需要在实现类中实现run()方法，run()方法中的代码就是线程执行的内容。调用Thread类的构造方法创建线程对象时，需要将实现Runnable接口的对象作为参数传递给Thread类的构造方法。
public class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { // 线程执行的代码 } } public class Main { public static void main(String[] args) { Thread thread = new Thread(new MyRunnable()); // 通过实现Runnable接口创建线程 thread.start(); // 启动线程 } }
继承Thread类
通过继承Thread类来实现多线程，需要在子类中重写run()方法，run()方法中的代码就是线程执行的内容。调用start()方法启动线程后，线程就会在后台执行run()方法中的代码
public class MyThread extends Thread { @Override public void run() { // 线程执行的代码 } } public class Main { public static void main(String[] args) { MyThread thread = new MyThread(); // 通过继承Thread类创建线程 thread.start(); // 启动线程 } }
两种方法的优缺点
实现Runnable接口的优势在于，一个类可以实现多个Runnable接口，这样就可以在同一个程序中运行多个任务，而且避免了Java不支持多重继承的限制。但是，通过实现Runnable接口无法直接获取线程的状态信息（如isAlive()），需要借助其他线程来获取。通过继承Thread类可以直接获取线程的状态信息，但是无法实现多个任务共享同一个线程。
举例--火车售票
synchronized关键字来确保在任何时候只有一个线程可以执行sellTicket方法，从而防止出现并发问题
/** * 售票 */ public class TicketSeller { private int ticketsAvailable = 100; public int getTicketsAvailable() { return ticketsAvailable; } public void setTicketsAvailable(int ticketsAvailable) { this.ticketsAvailable = ticketsAvailable; } //卖票方法 public synchronized void sellTicket(String name) { if (ticketsAvailable > 0) { System.out.println(name + " 卖出一张票, 剩余票数：" + --ticketsAvailable); } else { System.out.println("票已售罄"); } } public static void main(String[] args) { TicketSeller ticketSeller = new TicketSeller(); for (int i = 0; i < 10; i++) { //创建10个售票窗口线程 new TicketWindow(ticketSeller, "线程" + (i + 1)).start(); } } }
/** * 窗口 */ public class TicketWindow extends Thread { private String name; private TicketSeller ticketSeller; public TicketWindow(TicketSeller ticketSeller, String name) { this.ticketSeller = ticketSeller; this.name = name; } @Override public void run() { while (ticketSeller.getTicketsAvailable() > 0) { try { System.out.println(name + " 开始等待售票"); sleep(100); // 随机等待一段时间 System.out.println(name + " 开始尝试售票"); ticketSeller.sellTicket(name); //尝试售票 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
