Java 多线程/并发

Source: Dev.to

什么是 Java 中的多线程？

Java 中的多线程是一种特性，允许程序的两个或多个部分（称为 线程）并发执行，以最大化 CPU 利用率。每个线程可以与其他线程并行运行，共享同一内存空间。

关键概念

• 线程 – 轻量级子进程，处理的最小单元。一个进程中可以存在多个线程。
• 并发 vs. 并行
  • 并发 – 多个线程在单个 CPU 核心上交错进行。系统在线程之间切换，产生同时执行的幻觉。
  • 并行 – 多个线程在不同的 CPU 核心上同时运行，实现真正的并行执行。
• 主要目的
  • 性能 – 在多核处理器上并行执行 CPU 密集型任务，加快执行速度。
  • 响应性 – 保持应用程序的响应能力；长时间运行的任务（例如网络请求或文件下载）可以在后台线程中运行，而不会冻结 UI。

如何在 Java 中创建线程

创建线程主要有两种方式。

实现 Runnable 接口（推荐）

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

// To start the thread:
MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(myRunnable);
thread.start();

继承 Thread 类

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread is running by extending Thread.");
    }
}

// To start the thread:
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();

线程状态

在 Java 中，线程可以处于以下几种状态，这些状态在 java.lang.Thread.State 中定义：

• NEW – 线程已创建但尚未启动。

• RUNNABLE – 线程正在 JVM 中执行（当前正在运行或已准备好运行，等待调度器选择）。

• BLOCKED – 线程正在等待获取监视器锁，以进入同步块或方法。

• WAITING – 线程无限期等待另一个线程执行特定操作。它通过以下调用进入此状态：

  Object.wait();               // no timeout
  Thread.join();               // no timeout
  LockSupport.park();

• TIMED_WAITING – 线程在等待指定的时间段。它通过调用带超时的方式进入此状态，例如：

  Thread.sleep(long millis);
  Object.wait(long timeout);
  Thread.join(long millis);
  LockSupport.parkNanos(long nanos);
  LockSupport.parkUntil(long deadline);

• TERMINATED – 线程已完成执行，无论是正常结束 run() 方法还是因未捕获的异常而终止。