《深入Java（十七）》

2023-05-07 09:08| 来源: 网络整理| 查看: 265

本篇笔记我们来谈一谈Java当中的"多线程"。

Java多线程是Java面向对象编程语言中的一种非常重要的特性，它可以大幅度提高程序的并发处理能力和性能表现。随着物联网、云计算、大数据等技术的快速发展，Java多线程技术已经成为Java编程不可或缺的一部分。在这里，我将结合理论和实例来介绍Java多线程的一些基本概念、应用场景及其注意事项。

一、基本概念

线程(Thread)：是程序执行的最小单位，它包含了一个程序计数器（PC）、一个栈（Stack）和一组寄存器。多线程(Multi-thread)：指的是程序同时使用多个线程执行任务的能力，它可以大大提高程序的运行效率。并发(Concurrency)：指多个线程在同一时间段内运行的能力，在Java中使用多线程实现并发运行。同步(Synchronization)：指一系列线程按照特定的顺序执行的能力，在Java中通过锁机制实现线程同步。

二、应用场景

Java 多线程应用场景分为数据共享型和计算密集型。在数据共享型情景中，多个线程会共享同一份数据，例如并发编程的单例模式下的对象实例，这时需要注意线程安全及同步问题。在计算密集型情景中，多线程主要是为了提高计算速度，例如多个线程处理一系列大数据量的计算或者加密解密等运算密集性场景，这时需要合理分配线程数及使用线程池等技术。

三、注意事项

线程安全问题：

在多线程情况下，不同线程可能访问和修改相同的数据，如果不加控制的话会产生线程安全问题。可以通过使用Volatile变量、锁机制、原子变量等控制方法。

竞态条件问题：

在多线程情况下，由于线程间执行时序等差异，可能导致代码的执行结果不确定或不符合预期，这就是竞态条件问题。可以通过使用同步机制、原子变量、锁机制等控制方法。

上下文切换问题：

在计算机多线程调度时，线程在不同之间进行切换，这时候会产生上下文切换的问题，可能导致一些额外的开销和资源浪费。可以通过使用线程池等手段来减少上下文切换的次数，提高程序的执行效率。例如，我们定义了一个线程池，然后将一个任务拆分成100个子任务，然后将这些子任务交给线程池处理。这就是一个典型的Java多线程应用场景，因为线程池可以帮我们管理并发线程的数量，而这些线程会并行处理我们的子任务，从而提高处理速度。

总之，Java多线程不仅可以提高应用程序的性能和运行效率，而且其应用场景非常广泛。但是需要注意的是，在使用多线程编程时，需要注意线程安全、竞态条件、上下文切换等问题，并且需要合理分配线程数量和使用线程池等技术，以充分发挥多线程的优势，实现高效并发运行。

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