Java小白-线程相关

一、线程的创建方式

1. 继承Thread类

• 通过创建一个类继承Thread类，并重写其run方法，然后在创建该类的实例时启动线程（调用start方法）。
• 示例代码：

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

2. 实现Runnable接口

• 创建一个实现了Runnable接口的类，并实现其run方法，然后将该类的实例传递给Thread对象，并调用start方法启动线程。
• 示例代码：

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

3. ‌Callable接口‌（注意：原query中的“Connable接口”应为笔误）

• Callable接口与Runnable类似，但Callable可以返回结果并且可以抛出异常。
• 需要使用FutureTask类来包装Callable对象，然后将其传递给Thread对象。
• 示例代码：

  import java.util.concurrent.Callable;
  import java.util.concurrent.ExecutionException;
  import java.util.concurrent.FutureTask;
  
  class MyCallable implements Callable {
      @Override
      public String call() throws Exception {
          // 线程执行的代码，返回结果
          return "Hello, Callable!";
      }
  }
  
  public class Main {
      public static void main(String[] args) {
          MyCallable myCallable = new MyCallable();
          FutureTask futureTask = new FutureTask<>(myCallable);
          Thread thread = new Thread(futureTask);
          thread.start();
  
          try {
              // 获取线程执行结果
              String result = futureTask.get();
              System.out.println(result);
          } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
              e.printStackTrace();
          }
      }
  }
  

二、线程的执行原理

• 线程的执行依赖于操作系统的线程调度器，它负责将CPU资源分配给各个线程。
• 当一个线程获得CPU资源时，它会执行其run方法中的代码，直到执行完毕或被中断。
• 线程的执行是并发的，即多个线程可以在同一时间段内交替执行。

三、并发的执行原理

• 并发是指多个线程同时执行，但实际上是CPU资源在多个线程之间循环切换，以实现“同时”执行的效果。
• 并发执行依赖于操作系统的线程调度机制，以及Java虚拟机（JVM）对线程的管理。

四、线程的生命周期

• ‌新建（New）‌：线程对象被创建，但尚未启动。
• ‌就绪（Runnable）‌：线程对象已启动，等待获取CPU资源。
• ‌运行（Running）‌：线程正在执行其run方法中的代码。
• ‌阻塞（Blocked）‌：线程因等待某个条件（如I/O操作、锁等）而暂停执行。
• ‌等待（Waiting）‌：线程在等待另一个线程执行特定操作（如调用notify或notifyAll）。
• ‌超时等待（Timed Waiting）‌：线程在等待另一个线程执行特定操作，但有一个超时限制。
• ‌终止（Terminated）‌：线程执行完毕或被中断。

五、并发与同步

• ‌并发‌：多个线程同时执行，但实际上是CPU资源在多个线程之间循环切换。
• ‌同步‌：用于保证多个线程在访问共享资源时的正确性。
• ‌synchronized关键字‌：用于实现线程同步，可以修饰方法或代码块。当某个线程进入synchronized修饰的方法或代码块时，其他线程将无法进入，直到该线程执行完毕并释放锁。

六、线程的休眠与通信

• ‌休眠‌：使用Thread.sleep(long millis)方法使线程休眠指定的毫秒数。休眠期间，线程不会执行任何操作，也不会释放锁（如果有的话）。
• ‌通信‌：线程之间可以通过共享变量、wait/notify/notifyAll机制、BlockingQueue等方式进行通信。

七、单例模式与线程安全

• ‌单例模式‌：确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。
• ‌线程安全的单例模式‌：在多线程环境下，确保单例模式的正确性。可以使用synchronized关键字、双重检查锁定（Double-Checked Locking）、静态内部类等方式实现线程安全的单例模式。

（注：单例模式的详细实现和线程安全性的讨论超出了本笔记的范围，但提供了相关链接供进一步学习。）