阿里非典型程序员一枚 ，记录平平无奇程序员在大厂的打怪升级之路。 一起学习Java、大数据、数据结构算法（公众号同名）
引言
随着Java技术的不断发展，多线程编程作为并发处理的核心技术，在Java的不同版本中得到了不断的优化和增强。本文将按照时间顺序，梳理Java不同版本中多线程相关的工具类、方法、使用以及原理解读，帮助读者更好地理解Java多线程编程的进化之路。
一、Java 1.4及以前：基础的多线程支持
在Java 1.4及以前的版本中，多线程的基础支持主要由Thread类和Runnable接口提供。开发者通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建线程，并通过调用start()方法来启动线程。
示例代码：
// 继承Thread类创建线程 class MyThread extends Thread { public void run() { // 线程执行的代码 } } // 实现Runnable接口创建线程 class MyRunnable implements Runnable { public void run() { // 线程执行的代码 } } // 启动线程 MyThread thread = new MyThread(); thread.start(); Thread thread2 = new Thread(new MyRunnable()); thread2.start();
在Java 1.4中，还引入了java.util.concurrent包，其中包含了基础的并发工具类，如ExecutorService和Future，为多线程编程提供了更高级别的抽象。
二、Java 5：引入并发工具库
Java 5是Java多线程编程的一个重要里程碑，它引入了强大的java.util.concurrent并发工具库，提供了丰富的并发工具类和方法，极大地简化了多线程编程的复杂性。
- 线程池：
ExecutorService和Executors提供了灵活的线程池管理，避免了频繁创建和销毁线程的开销。
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10); executor.submit(new RunnableTask()); executor.shutdown();
- Future与Callable：
Future接口代表异步计算的结果，Callable接口类似于Runnable，但可以返回结果。
Future<String> future = executor.submit(new CallableTask()); String result = future.get(); // 阻塞等待任务完成并获取结果
- 同步工具：如
CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore等，用于协调多个线程之间的执行顺序。
三、Java 7：Fork/Join框架
Java 7引入了java.util.concurrent.ForkJoinPool和ForkJoinTask，构成了Fork/Join框架，用于将大任务拆分成多个小任务，并在多个线程上并行执行这些小任务，最后合并结果。这特别适合处理可以递归拆分的任务。
示例代码：
class RecursiveAction extends RecursiveAction { private static final int THRESHOLD = 2; private final int[] data; private final int low; private final int high; // 构造函数... @Override protected void compute() { if (high - low < THRESHOLD) { // 直接计算结果 } else { int mid = (low + high) >>> 1; RecursiveAction left = new RecursiveAction(data, low, mid); RecursiveAction right = new RecursiveAction(data, mid, high); invokeAll(left, right); // 合并左右子任务的结果 } } } ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(); RecursiveAction task = new RecursiveAction(data); pool.invoke(task);
四、Java 8：Stream、CompletableFuture
Java 8引入了Lambda表达式和函数式接口，为多线程编程带来了革命性的变化。此外，Java 8还增强了java.util.concurrent包中的工具类，使其更加易用和高效。
4.1 Lambda表达式与线程：CompletableFuture
Lambda表达式使得创建匿名函数变得非常简单，可以方便地用于创建线程或任务。
Thread thread = new Thread(() -> { System.out.println("Hello from a new thread!"); }); thread.start();
4.2 CompletableFuture
CompletableFuture是Java 8中引入的一个异步编程工具，它代表了一个异步计算的结果。使用CompletableFuture可以方便地实现异步编程和函数式编程的结合。
CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> { // 模拟耗时操作 try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } return "Result of async computation"; }); // 当future完成时，打印其结果 future.thenAccept(result -> System.out.println(result));
4.3 Stream API与并行流
Java 8引入了Stream API，它提供了一种声明式的方式来处理数据集合。通过并行流（parallel streams），可以方便地对数据进行并行处理。
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); int sum = numbers.parallelStream() .mapToInt(Integer::intValue) .sum(); System.out.println("Sum: " + sum);
五、Java 9
引入了 Flow 类，支持响应式编程。
允许异步事件流的处理和组合。
七、Java 17
Java 17 Loom 旨在简化 Java 中的并发编程。
引入了 Fibers（轻量级线程），允许在大量线程之间高效切换。
提供了 java.util.concurrent.Executor 的改进版本，以支持 Fibers。。
ExecutorService executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor(); executor.submit(() -> { // 执行任务 });
虚拟线程的使用可以简化并发编程模型，并提高高并发场景下的性能。
八、Java 21:Virtual Threads
项目 Loom 的一部分，引入了虚拟线程（Virtual Threads）。
虚拟线程是一种轻量级、低开销的线程，可以在 Java 平台上创建数百万个线程。
极大地改进了 Java 的并发性能和资源使用。
总结
从Java的版本发展来看，多线程编程在Java中得到了不断的改进和增强。每个新版本都引入了新的工具和API，使得并发编程变得更加高效、灵活和易于使用。随着技术的不断发展，我们可以期待Java在未来继续为多线程开发带来更多的创新和突破。
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