从简单到复杂，探索Java的并发编程问题

原创我会带着你远行 2024-10-31 15:45 10阅读 0赞

Java并发编程是一个复杂而广泛的话题，涉及到多线程、并发集合、同步机制等多个方面。从简单到复杂，我们可以逐步探索Java并发编程的各个方面。以下是一些关键点：

###1.基础概念- **线程（Thread）**：Java中实现并发的基本单位。
- **进程（Process）**：操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
- **并发（Concurrency）**：多个任务在宏观上同时进行。
- **并行（Parallelism）**：多个任务在微观上同时进行。

###2. 创建线程- **继承Thread类**：通过继承Thread类并重写run方法来创建线程。
 ```java class MyThread extends Thread {
 public void run() {
//线程执行的代码 }
 }
 MyThread t = new MyThread();
t.start();
 ```
- **实现Runnable接口**：实现Runnable接口的run方法，并将Runnable对象传递给Thread对象。
 ```java class MyRunnable implements Runnable {
 public void run() {
//线程执行的代码 }
 }
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
t.start();
 ```###3.线程同步- **synchronized关键字**：用于方法或代码块，确保同一时间只有一个线程执行。
 ```java public synchronized void synchronizedMethod() {
//同步方法 }
 ```
- **Lock接口**：提供了比synchronized更灵活的锁定机制。
 ```javaLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
 try {
//锁定代码块} finally {
lock.unlock();
 }
 ```###4.线程通信- **wait()/notify()/notifyAll()**：用于线程间的协调。
 ```java synchronized (object) {
 while (condition) {
 object.wait();
 }
//执行代码 }
 synchronized (object) {
//改变条件 object.notifyAll();
 }
 ```###5.并发集合- **Collections.synchronizedMap()**：将Map包装成线程安全的Map。
- **ConcurrentHashMap**：线程安全的HashMap实现。
- **CopyOnWriteArrayList**：适用于读多写少的场景。

###6.线程池- **Executor框架**：提供了一种管理线程池的方法。
 ```javaExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
 executor.execute(new MyRunnable());
 executor.shutdown();
 ```###7.并发工具类- **CountDownLatch**：允许一个或多个线程等待其他线程完成操作。
- **CyclicBarrier**：允许一组线程相互等待，直到所有线程都到达某个屏障点。
- **Semaphore**：控制同时访问某个特定资源的线程数量。

###8.原子变量- **AtomicInteger**：提供非阻塞的线程安全整数操作。
- **AtomicReference**：提供非阻塞的线程安全对象引用操作。

###9. Fork/Join框架- **Fork/Join框架**：用于并行计算，将大任务分解成小任务并行执行。

###10.并发编程的最佳实践- **最小化共享**：减少共享状态，降低同步需求。
- **局部性**：提高数据访问的局部性，减少缓存一致性开销。
- **避免活锁和死锁**：合理设计线程间的协调机制。

并发编程是一个复杂的话题，需要深入理解Java的内存模型、线程的生命周期、锁机制等。随着经验的积累，可以更好地处理并发编程中的各种问题。