java doc线程关键代码的编写教程("Java线程关键代码编写详解教程")

一、Java线程基础

在Java中，线程是程序执行的基本单元。Java提供了两种创建线程的方法：通过继承Thread类和实现Runnable接口。下面分别介绍这两种方法的实现。

1. 继承Thread类

创建一个继承自Thread类的子类，并重写run()方法。然后创建子类的实例，并调用start()方法启动线程。

public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的代码
    }
}
public static void main(String[] args) {
    MyThread myThread = new MyThread();
    myThread.start();
}

2. 实现Runnable接口

创建一个实现Runnable接口的类，并实现run()方法。然后创建类的实例，并将其作为参数传递给Thread类的构造函数，再调用start()方法启动线程。

public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行的代码
    }
}
public static void main(String[] args) {
    MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
    Thread thread = new Thread(myRunnable);
    thread.start();
}

二、线程同步

当多个线程访问共享资源时，大概会出现线程保险问题。为了解决线程保险问题，Java提供了同步机制。下面介绍几种常用的线程同步方法。

1. 同步方法

通过在方法声明前加上synchronized关键字，可以将方法同步。同步方法在同一时刻只允许一个线程执行。

public synchronized void synchronizedMethod() {
    // 同步代码块
}

2. 同步代码块

同步代码块使用synchronized关键字和对象监视器来同步代码。进入同步代码块之前，线程必须获得对象监视器的锁。

public void synchronizedBlock() {
    synchronized (this) {
        // 同步代码块
    }
}

3. 使用ReentrantLock

ReentrantLock是Java提供的一个显式锁实现，可以替代synchronized关键字。ReentrantLock提供了更多的灵活性和功能。

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class MyLock {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    public void lockMethod() {
        lock.lock();
        try {
            // 同步代码块
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

三、线程通信

线程之间可以通过wait()、notify()和notifyAll()方法进行通信。这些方法属于Object类，由此任何对象都可以作为监视器。

1. wait()方法

当线程需要等待某个条件时，可以调用对象的wait()方法。调用wait()方法后，当前线程会进入等待状态，并释放对象监视器的锁。

public void waitForCondition() {
    synchronized (this) {
        try {
            this.wait();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. notify()和notifyAll()方法

当条件满足时，可以调用对象的notify()或notifyAll()方法来唤醒等待在该对象上的线程。notify()方法随机唤醒一个线程，而notifyAll()方法唤醒所有等待的线程。

public void notifyCondition() {
    synchronized (this) {
        this.notify();
        // 或者 this.notifyAll();
    }
}

四、线程池

线程池是一种用于管理线程的工具，可以有效地重用线程，降低创建和销毁线程的开销。Java提供了Executor框架来拥护线程池的使用。

1. Executor接口

Executor接口只有一个execute(Runnable)方法，用于执行一个Runnable任务。

Executor executor = Executors.newCachedThreadPool();
executor.execute(new MyRunnable());

2. ExecutorService接口

ExecutorService接口扩展了Executor接口，提供了更多功能，如submit()、shutdown()等。

ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);
executorService.submit(new MyRunnable());
executorService.shutdown();

3. ThreadPoolExecutor类

ThreadPoolExecutor是ExecutorService接口的一个实现，提供了线程池的详细配置和操作。

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 60L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue());
executor.execute(new MyRunnable());
executor.shutdown();

五、线程保险类

Java提供了一些线程保险类，用于在多线程环境下保险地操作共享资源。以下是一些常用的线程保险类。

1. Vector类

Vector是一个线程保险的集合类，可以替代ArrayList。Vector的所有方法都是同步的。

List vector = new Vector<>();
vector.add("元素1");
vector.add("元素2");

2. ConcurrentHashMap类

ConcurrentHashMap是一个线程保险的哈希表，用于替代HashMap。ConcurrentHashMap允许多线程并发读写。

Map concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap<>();
concurrentHashMap.put("key1", "value1");
concurrentHashMap.put("key2", "value2");

3. AtomicInteger类

AtomicInteger是一个线程保险的整数类，用于替代int变量。AtomicInteger提供了原子性的操作方法。

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0);
atomicInteger.incrementAndGet();

总结

本文详细介绍了Java线程关键代码的编写方法，包括线程的创建、同步、通信、线程池和线程保险类。掌握这些关键代码，可以帮助我们编写高效、稳定的多线程程序。

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