Java中的多线程编程与并发控制

Java中的多线程编程与并发控制

一、引言

随着计算机硬件技术的不断发展,多核处理器已经成为现代计算机系统的标配。在这样的背景下,多线程编程与并发控制成为了Java开发中不可或缺的一部分。多线程编程能够充分利用多核处理器的并行计算能力,提高程序的执行效率;而并发控制则能够确保多个线程在共享资源时的正确性和安全性。本文将深入探讨Java中的多线程编程与并发控制。

二、Java多线程编程基础

     1.线程的概念与创建

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。Java提供了多种创建线程的方式,其中最常见的是通过继承Thread类或实现Runnable接口。

继承Thread类创建线程的方式相对简单,只需要重写Thread类的run()方法即可。而实现Runnable接口的方式则更加灵活,因为Java不支持多继承,但可以实现多个接口。通过实现Runnable接口,可以将线程的任务与代码分离,使得代码更加清晰和易于维护。

     2.线程的状态与生命周期

Java中的线程具有五种状态:新建(NEW)、就绪(RUNNABLE)、阻塞(BLOCKED)、等待(WAITING)和超时等待(TIMED_WAITING)以及终止(TERMINATED)。线程的生命周期与这些状态密切相关,了解线程的状态有助于更好地控制线程的行为。

     3.线程的同步与通信

在多线程编程中,多个线程可能会同时访问共享资源,导致数据不一致或其他并发问题。为了解决这个问题,Java提供了同步机制来确保线程在访问共享资源时的正确性和安全性。常用的同步机制包括synchronized关键字和wait/notify方法。

synchronized关键字可以用于修饰方法或代码块,使得同一时间只有一个线程能够执行被修饰的代码。wait/notify方法则用于线程间的通信,一个线程可以通过调用wait()方法进入等待状态,释放锁并等待其他线程的通知;另一个线程则可以通过调用notify()或notifyAll()方法来唤醒等待的线程。

三、Java并发控制高级技术

     1.Lock接口与ReentrantLock类

除了synchronized关键字外,Java还提供了Lock接口及其实现类ReentrantLock来实现更灵活的锁机制。Lock接口提供了比synchronized更广泛的锁定操作,它允许更灵活的结构,可以轮询锁是否可用,可以尝试获取锁,定时获取锁等。ReentrantLock是Lock接口的一个实现类,它支持重入锁,即同一个线程可以多次获取同一个锁。

     2.读写锁ReadWriteLock与ReentrantReadWriteLock

读写锁是一种允许多个线程同时读取共享资源,但只允许一个线程写入共享资源的锁机制。Java中的ReadWriteLock接口及其实现类ReentrantReadWriteLock提供了这种功能。读写锁可以提高并发性能,因为在多个线程只是读取共享资源时,它们可以同时进行读取操作而不会相互阻塞。

     3.原子变量与并发集合

Java中的原子变量(如AtomicInteger、AtomicLong等)提供了在并发环境下安全地进行简单数值操作的方法。它们通过内部实现保证了操作的原子性,避免了在多线程环境下的竞态条件。此外,Java还提供了一些并发集合类(如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等),这些集合类在内部实现了线程安全的操作,使得在并发环境下使用集合类更加简单和安全。

四、多线程编程的最佳实践

     1.避免死锁与活锁

死锁和活锁是多线程编程中常见的并发问题。死锁是指两个或更多个线程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法向前推进。活锁则是指线程都在积极地忙,但忙的内容是无效的,即条件始终不满足,导致一直无法获取到锁。为了避免这些问题,我们需要合理设计线程间的同步和通信机制,确保线程能够正确地获取和释放锁。

     2.合理设置线程池

线程池是一种多线程处理形式,处理过程中将任务添加到队列,然后在创建线程后自动启动这些任务。线程池线程都是后台线程。每个线程都使用默认的ThreadFactory创建一个新线程。通过合理设置线程池的大小和参数,我们可以有效地控制线程的创建和销毁过程,提高系统的性能和稳定性。

     3.优化线程性能

在多线程编程中,我们还需要注意优化线程的性能。例如,我们可以尽量减少线程间的通信开销,避免不必要的同步和等待操作;我们还可以利用Java提供的并发工具和类库来简化并发编程的难度,提高代码的可读性和可维护性。

五、结论

Java中的多线程编程与并发控制是一个复杂而重要的领域。通过深入了解线程的概念、状态、同步与通信机制以及并发控制的高级技术,我们可以更好地利用多核处理器的并行计算能力,提高程序的执行效率。同时,我们还需要注意避免常见的并发问题,并遵循最佳实践来优化线程的性能。随着Java技术的不断发展和完善,我们相信多线程编程与并发控制将会在未来的Java开发中扮演越来越重要的角色。

后续会持续更新分享Java相关内容,记得关注哦!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/pingmian/3784.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

嵌入式软件工程师要会画板子吗?

答案:要 作为嵌入式软件工程师,本来就经常和硬件打交道。调试各种协议也要看波形,用示波器什么的。软件玩多了也会腻,可以玩玩硬件,自己从 0 做出一个东西的感觉是不一样的。职业生涯那么长,多尝试一些总是好的,一个软硬件都懂的人,才能更好的带项目。 博主玩过很多板…

个人学习-前端相关(1):ECMAScript 6-变量、模板字符串、解构表达式

前言 由于最近公司有接到一些小程序或者app相关的内容,可能考虑要做一些样例供参考。虽然在20年短暂学习和使用过vue2,但由于时间久远且技术发展太快,需要对一些旧知识进行巩固,新的内容进行学习。 ECMAScript 6简介 ECMAScrip…

设置Linux开发板开机自启动QT程序的报错解决办法

设置Linux开发板开机自启动QT程序报错解决办法 设置开发板开机自启动QT 打开 /etc/init.d/rsC 文件,添加以下内容 cd / ./my_start_run.shmy_start_run.sh 是自己编写的自启动脚本,内容例如下:(也可以将这些直接写到 /etc/init.d/rsC 文件…

C#算法之归并排序

算法释义:归并排序是一种分治算法,它采用分而治之的策略,将待排序的数组分成更小的部分,递归地对这些部分进行排序,然后将排序好的部分合并起来。它是一种比较稳定的排序算法。排序过程总结如下: 1、分解&a…

请编写一个函数void fun(char *tt,int pp[]),统计在tt字符串中“a”到“z”26个字母各自出现的次数,并依次放在pp所指数组中。

本文收录于专栏:算法之翼 https://blog.csdn.net/weixin_52908342/category_10943144.html 订阅后本专栏全部文章可见。 本文含有题目的题干、解题思路、解题思路、解题代码、代码解析。本文分别包含C语言、C++、Java、Python四种语言的解法和详细的解析。 题干 请编写一个函…

Python基础11-字符串处理

连接字符串 要将字符串连接在一起: greeting "Hello" name "Alice" message greeting ", " name "!" print(message)使用 str.format 进行字符串格式化 要将值插入字符串模板: message "{}, {}…

快来把wordpress图片放到免费的cloudflare R2上去

网站一直是用的wordpress,做了几年uploads下的图片已经大到了几十GB单位,VPS也一路升级,吃不消啊吃不消。 一直在想有什么办法能解决下这一大堆图片,网站逛了一圈发现cloudflare的R2有10G免费空间,而且本来就用的他家的…

Day17.一刷数据结构算法(C语言版) 654最大二叉树;617合并二叉树;700二叉搜索树中的搜索;98验证二叉搜索树

又是破防的一天...... 一.654最大二叉树 又是构造二叉树,昨天大家刚刚做完 中序后序确定二叉树,今天做这个 应该会容易一些, 先看视频,好好体会一下 为什么构造二叉树都是 前序遍历 题目链接:最大二叉树 文章讲解&…

Django框架之原始web框架优化

一、web应用框架简介及手撸web框架 软件开发架构详细:网络编程之网络架构及其趋势 - Xiao0101 - 博客园 (cnblogs.com) 软件开发架构分为两种: c/s架构:客户端软件(client)—服务端软件(server)b/s架构 :浏览器(Browser)------…

电子负载仪的远端控制

前言 最近研究了电子负载仪的远端控制(区别于前面板控制),主要是用于程序控制,避免繁琐复杂的人工控制,举了南京嘉拓和艾维泰科的例子。 有纰漏请指出,转载请说明。 学习交流请发邮件 1280253714qq.com …

今日arXiv最热大模型论文:大模型也来看球,还能判断是否犯规

在足球世界,裁判的哨声可谓“千金难买”,因为它能直接决定俱乐部的钱包是鼓是瘪。但球场变化莫测,非常考验裁判的水平。 2022年卡塔尔世界杯上,半自动越位识别技术(SAOT)闪亮登场,通过12台摄像…

APP推广防作弊策略

背景 为保障下载、使用数量,APP厂商通常会投巨资给第三方渠道,用以推广宣传吸纳更多用户。在这一过程中,见有利可图的内鬼、羊毛党、刷量中介等则会趁势而入,成为刷量推广数据造假的中坚。据一本财经报道称,过千万流量…

企业微信私有化部署对接oauth2.0

1.添加依赖&#xff1a;JustAuth <dependency><groupId>me.zhyd.oauth</groupId><artifactId>JustAuth</artifactId><version>1.16.6</version> </dependency> 2.添加 ElephantAuthSource.java package com.elephant.devop…

玩转nginx的配置文件3

1. limit_req_zone配置限流 limit_req_zone $binary_remote_addr zonemylimit:10m rate10r/s;upstream myweb {server 10.0.105.196:80 weight1 max_fails1 fail_timeout1;}server {listen 80;server_name localhost;location /login {limit_req zonemylimit;proxy_pass http:…

总结反思 持续进步-开源即时通讯(IM)项目OpenIM 新版本release-v3.7发布

背景 过去&#xff0c;我们团队对开源项目的认知较浅&#xff0c;过分追求进度&#xff0c;而忽视了代码的质量和规范。这导致了一些问题&#xff0c;例如部署流程设计不当&#xff1a;流程复杂、不规范&#xff0c;以及Mac与Windows部署的明显缺陷。这些问题不仅给开发者带来了…

第十七章 数据管理和组织变革管理

17.2 变革法则 1&#xff09;组织不变革&#xff0c;人就变。 2&#xff09;人们不会抗拒变革&#xff0c;但抵制被改变。 3&#xff09;事情之所以存在是惯性所致。 4&#xff09;除非有人推动变革&#xff0c;否则很可能止步不前。 5&#xff09;如果不考虑人的因素&#xf…

git撤销更改的门道

1.​git checkout -- 文件 撤销对工作区某文件的修改。 git checkout . 撤销本地所有修改的、没有提交的文件的修改&#xff0c;都返回到原来的状态。 2.​git reset --hard [commit] 将工作区和暂存区的内容强制修改为commit时本地代码库的状态。 3.git reset --mixed [c…

centos上网卡突然找不到了

问题 今天登录centos突然发现ssh连接不上&#xff0c;在虚拟机中输入ifconfig才发现没有找到对应的网卡ens33了 解决 只需要输入两行命令就可以解决 禁用NetworkManager systemctl stop NetworkManagersystemctl disable NetworkManager 然后重启网络systemctl start netwo…

Android Studio初学者实例:RecyclerView学习--模仿今日头条

本案例来自于学校的一个简单的课程实验 先看效果图&#xff0c;可以显然的看到&#xff0c;一些item是不同的布局&#xff0c;而其他布局就是简单的布局嵌套 看一下xml代码&#xff1a; <?xml version"1.0" encoding"utf-8"?> <LinearLayout …

抽象的代理模式1.0版本

前言&#xff1a; 在阅读Spring Security官方文档时&#xff0c;里面设计到了一种设计模式——代理模式Proxy 众里寻她千百度&#xff0c;蓦然回首&#xff0c;那人却在灯火阑珊处 开始 在之前的文章里陈述了一个观点——编程语言和语言没有区别 现看看我们日常生活中的代理…