Java util concurrent及基本线程原理简介

线程基本概念

• 线程是操作系统进行任务调度和执行的基本单位，一个进程可以拥有多个线程。
• 线程是轻量级的，相对于进程来说占用较少的资源。
• 线程也是并发编程的基石，不同的线程可以同时执行不同的任务，提高了应用程序的并发性。

线程的状态

• 新建状态
• 线程是尚未启动的状态，实例化了一个Thread对象，还未调用start方法。
• 就绪状态
• 线程已经被创建，可以调用start方法启动线程，在就绪队列等待执行。
• 运行状态
• 线程被调度后，进入运行状态，执行对应的操作。
• 阻塞状态
• 线程执行某些操作后，可能会进入阻塞状态，比如调用sleep、wait、join、park等方法，被其他线程阻塞。
• 死亡状态
• 线程执行完毕或者出现未捕获的异常，线程就会死亡。

Java util concurrent

Java util concurrent是Java多线程编程中使用的工具包，通过它，开发者可以更加方便地编写高并发的应用程序，例如使用线程池、并发集合等。

线程池

线程池可以维护线程池中的线程，避免频繁创建和销毁线程带来的性能消耗，通过线程的复用提高应用程序的响应能力。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个可重用固定线程数的线程池
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
        // 创建任务
        Runnable task = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                    System.out.println("线程名：" + Thread.currentThread().getName() + " 执行任务完成");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        };
        // 执行任务
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            executor.execute(task);
        }
        // 关闭线程池
        executor.shutdown();
    }
}

在上面的示例代码中，创建了一个可重用固定线程数为3的线程池，然后创建一个任务并提交到线程池中执行，最后关闭线程池。

并发集合

并发集合是多个线程共享的集合，通过加锁等措施保证线程安全性，例如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等。

import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;

public class ConcurrentCollectionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ConcurrentLinkedQueue<String> queue = new ConcurrentLinkedQueue<>();
        // 写入数据
        queue.offer("value1");
        queue.offer("value2");
        queue.offer("value3");
        // 读取数据
        while (!queue.isEmpty()) {
            String value = queue.poll();
            System.out.println(value);
        }
    }
}

在上面的示例代码中，创建了一个ConcurrentLinkedQueue并写入3个元素，然后通过循环读取元素并打印出来。

总结

本文对Java多线程编程中的线程基本概念、线程状态、Java util concurrent工具包以及线程池、并发集合等内容进行了简单介绍，并通过示例代码进行了说明，希望对Java多线程编程的学习有所帮助。