《Java多线程管理》课件.pptVIP

**********************Java多线程管理课程目标理解多线程概念学习多线程的基本概念和原理，掌握多线程编程的优势和挑战。掌握线程管理技巧学习创建、启动、停止、同步和管理线程的方法，并熟练运用相关API。优化并发性能了解线程池、并发数据结构等工具，提升并发程序的性能和效率。什么是多线程单线程程序按顺序执行，一次只执行一个任务。多线程程序可以同时执行多个任务，每个任务都运行在一个独立的线程中。并发多个线程共享系统资源，并看似同时执行，实际上是快速切换。多线程的优势提高性能多线程可以充分利用多核CPU，提高程序执行效率，尤其是在处理大量任务时。增强响应能力在GUI程序中，多线程可以使界面更流畅，避免用户等待，提高程序的响应速度。提高资源利用率在多用户环境中，多线程可以使多个用户同时访问系统资源，提高资源利用率。多线程的挑战同步问题多个线程同时访问共享资源时，可能会出现数据不一致或冲突，需要使用同步机制来保证数据的一致性。死锁多个线程互相等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续执行，形成死锁。竞争条件多个线程同时访问共享资源，并对其进行操作时，由于执行顺序的不确定性，可能会导致程序出现非预期结果。性能问题过多的线程可能会导致系统资源竞争，降低系统性能，需要进行合理的线程管理。线程的生命周期新建线程被创建，但尚未启动执行。可运行线程已启动，准备运行，等待CPU时间片。运行线程正在执行任务。阻塞线程暂停执行，等待某个条件发生，如I/O操作完成或资源可用。终止线程已完成执行或被异常终止。线程的创建与启动1继承Thread类创建子类并覆盖run()方法2实现Runnable接口实现run()方法，创建Thread对象3启动线程使用start()方法启动线程线程的停止与终止1自然终止当线程执行完run()方法中的所有代码后，线程会自动终止。2使用interrupt()方法线程可以使用interrupt()方法来设置中断标志，但不会直接终止线程。线程需要在适当的位置检测中断标志并自行处理。3使用stop()方法stop()方法已被弃用，因为它可能导致数据不一致或资源泄漏。建议使用其他方法来停止线程。线程的优先级1优先级线程的优先级用于控制线程调度，优先级高的线程更容易获得CPU时间。2范围Java中的线程优先级范围从1到10，1为最低优先级，10为最高优先级。3设置可以使用`setPriority()`方法设置线程的优先级。线程的同步同步机制多个线程共享同一个资源时，为了保证数据的一致性，需要使用同步机制。关键概念互斥：一次只有一个线程可以访问共享资源。synchronized关键字1互斥锁synchronized关键字用于实现线程同步，它会锁定一个代码块，确保同一时间只有一个线程可以访问该代码块。2原子性synchronized保证了操作的原子性，即一个线程执行完该代码块后，其他线程才能执行。3可见性synchronized也保证了线程之间数据的可见性，当一个线程修改了被锁定的数据后，其他线程可以立即看到更新后的值。死锁问题及预防多个线程互相等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续执行。避免多个线程竞争同一资源，合理分配资源，使用锁机制确保资源的互斥访问。使用死锁检测机制，定期检测系统中是否存在死锁，一旦发现死锁，立即采取措施进行处理。volatile关键字可见性保证了对共享变量的修改对其他线程的可见性。禁止指令重排序防止编译器和处理器对volatile修饰的变量进行指令重排序。原子性操作不可分割原子操作是指一个或一系列操作，要么全部执行，要么都不执行，保证操作的完整性和一致性。类似于银行转账，要么钱全部转入目标账户，要么保持原账户。保证一致性在多线程环境中，原子操作可以有效防止数据竞争和一致性问题，确保多个线程访问共享资源时，数据不会出现错误或不一致的情况。ThreadLocal类1线程局部变量每个线程都拥有自己独立的变量副本。2避免线程间共享防止多个线程访问同一个变量造成冲突。3提高代码安全性确保每个线程操作自己的数据，避免数据一致性问题。线程池介绍线程池线程池是一种管理线程的机制，它允许您创建线程并将其放入池中，以便以后在需要时重用它们。优势线程池可以有效地管理线程的创建和销毁，从而提高程序的效率和性能。线程池的优势资源重用线程池可以重复使用已创建的线程，减少线程创建和销毁的开销。