动力节点-细说 Java 多线程与并发编程_全能it

动力节点深度解析：Java多线程与并发编程核心技术

Java多线程与并发编程是提升系统性能的关键技术，尤其在多核CPU普及的今天，掌握这些技术对开发者至关重要。本文将系统梳理Java多线程的核心概念、实现方式及并发工具类。

基础概念解析

线程与进程：线程是进程中的执行单元，是CPU调度的基本单位。一个Java程序至少包含一个主线程，开发者可以创建多个线程实现并发执行。线程生命周期包含七个状态：新建(New)、就绪(Runnable)、运行(Running)、阻塞(Blocked)、等待(Waiting)、超时等待(TimedWaiting)和终止(Terminated)。

并行与并发：并行指多个任务在多个CPU核心上真正同时执行；并发则是单核CPU通过时间片轮转实现任务交替执行。现代Java程序通常同时利用这两种机制提升性能。

线程创建方式

Java提供三种创建线程的基本方式：

1. 继承Thread类：重写run()方法，调用start()启动线程
2. 实现Runnable接口：更灵活，推荐使用
3. 实现Callable接口：可返回结果，配合Future使用

Java

// 继承Thread示例
class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread running");
    }
}

// 实现Runnable示例
class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Runnable running");
    }
}

并发工具类实战

Java并发包(java.util.concurrent)提供了强大的工具类：

• CountDownLatch：等待多个线程完成
• CyclicBarrier：线程集合后统一执行
• 线程池：包括FixedThreadPool、CachedThreadPool等多种实现

Java

// CountDownLatch示例
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
for(int i=0; i<3; i++){
    new Thread(()->{
        // 执行任务
        latch.countDown(); // 完成一次
    }).start();
}
latch.await(); // 等待3个线程执行完

掌握这些核心技术后，开发者可以构建高性能、高并发的Java应用，有效利用多核CPU的计算能力。从JDK1.0的基础线程支持到JDK21引入的虚拟线程，Java不断演进其并发能力，为开发者提供了更强大的工具。