【JavaEE】【多线程】Thread类讲解

在Java EE编程中，多线程是一个重要的概念，能够有效地提高程序的执行效率和响应能力。Java提供了丰富的多线程支持，其中最基本的线程表示类是Thread类。本文将详细讲解Thread类的使用及其相关概念，并通过代码示例帮助大家更好地理解多线程编程。

1. Thread类的基本概念

在Java中，线程是轻量级的进程，它是程序执行的基本单位。每个线程都有自己的调用栈、程序计数器和局部变量。Java的Thread类代表线程的一个实例。通过创建Thread的子类或实现Runnable接口来定义线程执行的任务。

2. 创建线程

创建线程有两种常见的方式：

• 继承Thread类
• 实现Runnable接口

2.1 继承Thread类

这种方式比较简单，只需创建一个继承自Thread的类，重写run方法。

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行第 " + i + " 次");
            try {
                Thread.sleep(100); // 线程休眠100毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class ThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread1 = new MyThread();
        MyThread thread2 = new MyThread();

        thread1.start(); // 启动线程1
        thread2.start(); // 启动线程2
    }
}

在上述代码中，MyThread类继承自Thread类，并重写了run方法。在main方法中，通过调用start方法来启动线程，从而执行run方法中的代码。

2.2 实现Runnable接口

实现Runnable接口是一种更灵活的方式，特别适用于需要共享资源的场景。

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行第 " + i + " 次");
            try {
                Thread.sleep(100); // 线程休眠100毫秒
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

public class RunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread1 = new Thread(myRunnable);
        Thread thread2 = new Thread(myRunnable);

        thread1.start(); // 启动线程1
        thread2.start(); // 启动线程2
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个实现了Runnable接口的类MyRunnable。Runnable接口的实现可以被多个线程共享，这样可以避免状态共享带来的复杂性。

3. 线程的生命周期

Java中的线程主要有以下几种状态：

• 新建状态：新创建的线程处于此状态。
• 就绪状态：调用start方法后，线程进入就绪状态，等待CPU调度。
• 运行状态：线程获得CPU后进入运行状态，可以执行任务。
• 阻塞状态：当线程执行sleep、wait等方法时进入阻塞状态。
• 终止状态：线程的run方法执行完毕后，线程进入终止状态。

4. 线程的同步

在多线程环境中，多个线程可能会访问共享资源，从而导致数据不一致。为了保证线程安全，Java提供了同步机制。

class Counter {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

public class SynchronizedDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();

        Runnable task = () -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                counter.increment();
            }
        };

        Thread thread1 = new Thread(task);
        Thread thread2 = new Thread(task);

        thread1.start();
        thread2.start();

        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("最终计数: " + counter.getCount());
    }
}

在上面的代码中，Counter类的increment方法使用了synchronized关键字，确保在任何时刻只有一个线程可以执行该方法，从而避免了数据不一致的问题。

总结

本文介绍了Java中多线程的基本概念，主要使用了Thread类及其特性。通过示例代码，我们展示了如何创建线程、线程的生命周期及如何处理线程安全问题。掌握多线程编程是Java开发者必须具备的技能，它能帮助我们编写出更高效的应用程序。