Java中的多线程编程:线程创建、线程同步、线程通信

本文将介绍Java中的多线程编程,包括线程创建、线程同步、线程通信等内容,并提供详细的函数和代码案例,适合编程小白学习。


线程的创建

在Java中,线程的创建有两种方式:继承Thread类和实现Runnable接口。下面分别介绍。


继承Thread类

继承Thread类需要重写run方法,并在该方法中写入线程需要执行的代码。代码示例:

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 线程需要执行的代码
    }
}

创建线程对象后,调用start方法即可启动线程:

MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start();

注意,不要直接调用run方法,否则不会启动新的线程。


实现Runnable接口

实现Runnable接口需要实现run方法,并在该方法中写入线程需要执行的代码。代码示例:

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程需要执行的代码
    }
}

创建线程对象后,需要将该对象作为参数传入Thread类的构造函数中,并调用start方法启动线程:

MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(myRunnable);
thread.start();

注意,实现Runnable接口的方式可以避免单继承的限制,更加灵活。


线程同步

在多线程编程中,线程同步是一个重要的概念。Java中提供了synchronized关键字来实现线程同步。synchronized可以用于方法、代码块等。


同步方法

使用synchronized修饰方法,该方法称为同步方法。同步方法会锁定该方法所在的对象,其他线程需要等待该方法执行完毕才能访问该方法。代码示例:

public synchronized void syncMethod() {
    // 线程需要执行的代码
}

注意,同步方法会锁定该方法所在的对象,因此需要注意死锁的问题。


同步代码块

使用synchronized修饰代码块,该代码块称为同步代码块。同步代码块会锁定该代码块中的对象,其他线程需要等待该代码块执行完毕才能访问该代码块。代码示例:

public void syncBlock() {
    synchronized (this) {
        // 线程需要执行的代码
    }
}

注意,同步代码块可以指定锁定的对象,避免死锁的问题。


线程通信

在多线程编程中,线程通信是一个重要的概念。Java中提供了wait、notify和notifyAll方法来实现线程通信。


wait和notify

wait和notify方法需要在同步代码块中使用。wait方法会使当前线程等待,并释放锁定的对象,直到其他线程调用notify方法才会继续执行。代码示例:

synchronized (lock) {
    while (condition) {
        lock.wait();
    }
}

notify方法会唤醒等待的线程,并使其重新竞争锁定的对象。代码示例:

synchronized (lock) {
    lock.notify();
}

注意,wait和notify方法需要在同步代码块中使用,否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。


notifyAll

notifyAll方法会唤醒所有等待的线程,并使其重新竞争锁定的对象。代码示例:

synchronized (lock) {
    lock.notifyAll();
}

注意,notifyAll方法会唤醒所有等待的线程,因此需要谨慎使用。

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