整理总结Java多线程程序编写的要点

整理总结Java多线程程序编写的要点攻略

Java作为一门强大的编程语言，对于多线程编程也有很好的支持。在Java中，多线程的编写需要关注一些关键要点，才能保证程序的可靠性、性能和可维护性。

1. 线程创建

Java中有两种方式来实现线程的创建：继承Thread类、实现Runnable接口。通常使用后者方法实现更为常见，原因是Java中不允许多重继承。继承Thread类的方式需要重写run()方法，而实现Runnable接口则需要实现run()方法。此外，还可以使用Java 8提供的Lambda表达式来创建线程。

示例1：使用实现Runnable接口的方式创建线程

public class MyThread implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("MyThread is running");
    }
}

调用MyThread中的run()方法，可以通过以下方式：

Thread t = new Thread(new MyThread());
t.start();

2. 线程调度

线程调度主要是指如何控制线程的执行顺序及时间片的分配。在Java中，有多种方式来控制线程调度，包括：

• sleep方法：让线程睡眠指定时间，让出CPU可用时间片。
• yield方法：让当前线程让出CPU时间片，转为可运行状态，其他线程有机会被CPU调度执行。
• join方法：等待另一个线程执行完毕，当前线程再继续执行。
• wait方法：使线程进入等待池，直到被notify或notifyAll方法唤醒。
• notify和notifyAll方法：唤醒等待池中的线程。

示例2: 使用sleep和join方法的线程调度

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(new MyThread1());
        Thread t2 = new Thread(new MyThread2());
        t1.start();
        t1.join(); // 等待t1执行完毕
        t2.start();
        t2.join(); // 等待t2执行完毕
    }
    static class MyThread1 implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("MyThread1 is running...");
            try {
                Thread.sleep(1000); // 睡眠1s
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    static class MyThread2 implements Runnable{
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("MyThread2 is running...");
            try {
                Thread.sleep(500); // 睡眠0.5s
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3. 线程同步

多线程的并发执行可能会引起数据竞争、线程安全等问题，线程同步是解决这一问题的主要方式。Java中提供了多种同步机制，包括synchronized关键字、ReentrantLock等。

示例3：使用synchronized实现线程同步

public class Account {
    String name;
    double balance;
    public void deposit(double amount){
        synchronized (this) {    // 对对象加锁
            balance += amount;
        }
    }
    public void withdraw(double amount){
        synchronized (this) {    // 对对象加锁保证同步访问
            if (balance >= amount){
                balance -= amount;
            }
        }
    }
}

4. 线程池

Java中可以使用线程池来避免线程频繁地创建和销毁，从而提高程序的性能和稳定性。线程池可分为FixedThreadPool、SingleThreadPool、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool。

示例4：使用FixedThreadPool创建线程池

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            final int num = i;
            fixedThreadPool.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println("Thread-" + num + " is running...");
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
        fixedThreadPool.shutdown();
    }
}

以上四个要点是Java多线程编程中的重点，掌握这些要点有助于编写可靠、高效、可维护的多线程程序。