Java一分钟:多线程编程初步:Thread类与Runnable接口

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简介: 【5月更文挑战第11天】本文介绍了Java中创建线程的两种方式:继承Thread类和实现Runnable接口,并讨论了多线程编程中的常见问题,如资源浪费、线程安全、死锁和优先级问题,提出了解决策略。示例展示了线程通信的生产者-消费者模型,强调理解和掌握线程操作对编写高效并发程序的重要性。

多线程是Java中实现并发执行任务的关键特性。本文将简要介绍Java中创建线程的两种方式:继承Thread类和实现Runnable接口,并讨论常见问题、易错点及其避免策略。
image.png

1. 创建线程

继承Thread类

创建一个新类继承Thread,重写run()方法,然后创建该类的实例并调用start()启动线程。

public class MyThread extends Thread {
   
   
    @Override
    public void run() {
   
   
        // 线程执行逻辑
    }

    public static void main(String[] args) {
   
   
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
    }
}

实现Runnable接口

创建一个实现Runnable接口的类,重写run()方法,然后将Runnable实例传给Thread构造器。

public class MyRunnable implements Runnable {
   
   
    @Override
    public void run() {
   
   
        // 线程执行逻辑
    }

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

2. 常见问题与避免策略

  • 资源浪费:每个线程都占用一定的系统资源,过度创建线程可能导致资源浪费。合理评估线程数量,使用线程池管理线程。
  • 线程安全:多个线程共享数据可能导致数据不一致。使用synchronized关键字、volatile变量或Atomic类保证线程安全。
  • 死锁:多个线程相互等待对方释放资源,导致所有线程都无法继续。避免循环等待,使用超时或中断机制。
  • 优先级问题:线程优先级可能导致不公平的执行顺序。谨慎设置线程优先级,避免依赖优先级进行调度。

3. 示例:线程通信

public class ThreadCommunication {
   
   
    private int count = 0;

    public static void main(String[] args) {
   
   
        ThreadCommunication tc = new ThreadCommunication();
        Thread producer = new Thread(() -> tc.produce());
        Thread consumer = new Thread(() -> tc.consume());
        producer.start();
        consumer.start();
    }

    synchronized void produce() {
   
   
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
   
   
            count++;
            System.out.println("Produced: " + count);
            try {
   
   
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
   
   
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    synchronized void consume() {
   
   
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
   
   
            if (count == 0) {
   
   
                try {
   
   
                    wait();
                } catch (InterruptedException e) {
   
   
                    e.printStackTrace();
                }
            } else {
   
   
                count--;
                System.out.println("Consumed: " + count);
                notifyAll();
            }
        }
    }
}

以上代码展示了生产者-消费者模型,使用synchronizedwait()notifyAll()实现线程间通信。

总结,理解和掌握线程的创建方式,以及多线程编程中的问题和解决策略,是编写高效并发程序的基础。在实际开发中,合理使用线程池、同步机制和并发工具类,可以避免许多并发问题,提升程序性能。

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