JAVA多线程详解(超详细)

Java多线程是指在一个程序中有多个线程同时执行。多线程可以提高程序的执行效率，充分利用CPU资源。本文将对Java多线程进行详细的介绍。

一、线程的概念

线程是程序中的一个执行流程，是CPU调度和分派的基本单位。一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的资源，如内存空间、文件句柄等。线程相对于进程来说，创建、切换和销毁的开销更小，因此更适合并发执行。

二、Java线程的创建

1. 继承Thread类

创建一个新类，继承自Thread类，然后重写run()方法。在run()方法中编写需要执行的任务。最后创建该类的对象，并调用start()方法启动线程。

```java
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
// 任务代码
}
}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start(); // 启动线程
}
}
```

2. 实现Runnable接口

创建一个新类，实现Runnable接口，然后重写run()方法。在run()方法中编写需要执行的任务。接下来创建该类的对象和一个Thread对象，将Runnable对象作为参数传递给Thread对象。最后调用Thread对象的start()方法启动线程。

```java
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 任务代码
}
}

public class Main {
public static void main(String[] args) {
MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
Thread thread = new Thread(myRunnable);
thread.start(); // 启动线程
}
}
```

三、Java线程的状态

Java线程有以下6种状态：

1. 新建（New）：线程对象被创建后，就进入了新建状态。此时线程对象已经分配了内存空间，但还没有开始执行。
2. 就绪（Runnable）：当线程对象调用了start()方法后，线程进入就绪状态。此时线程已经获取了除CPU资源外的所有资源，等待系统分配CPU时间片。就绪状态的线程有可能被操作系统选中执行。
3. 运行（Running）：当就绪状态的线程被操作系统选中执行时，线程进入运行状态。此时线程正在占用CPU资源执行任务。
4. 阻塞（Blocked）：当线程处于运行状态时，如果遇到了某些条件不满足的情况，就会进入阻塞状态。例如，当一个线程试图获取某个对象的锁，但该对象已经被其他线程占用时，该线程就会进入阻塞状态。阻塞状态下的线程不会占用CPU资源。
5. 等待（Waiting）：当线程处于运行状态时，如果调用了Object类的wait()方法或Thread类的join()方法，就会进入等待状态。等待状态下的线程不会占用CPU资源。当其他线程唤醒该线程时，它会继续执行。
6. 超时等待（Timed Waiting）：当线程处于等待状态时，如果设置了等待超时时间，就会进入超时等待状态。超时等待状态下的线程不会占用CPU资源。当等待超时或者其他线程唤醒该线程时，它会继续执行。
7. 终止（Terminated）：当线程正常执行完毕或者因为异常而终止时，线程进入终止状态。终止状态下的线程不再占用CPU资源。

四、Java线程的同步与互斥

1. 同步：多个线程需要访问同一资源时，需要保证资源的访问顺序和访问安全。可以使用synchronized关键字实现同步。synchronized可以修饰方法或者代码块。当一个线程访问同步方法或代码块时，其他线程需要等待该线程执行完毕后才能继续执行。

```java
class Counter {
private int count = 0;

public synchronized void increase() { // 同步方法
count++;
}
}
```

2. 互斥：多个线程需要访问同一资源时，需要保证每次只有一个线程能够访问资源。可以使用Lock接口及其实现类实现互斥。Java提供了ReentrantLock类来实现互斥锁。使用lock()方法加锁，unlock()方法解锁。当一个线程持有锁时，其他线程需要等待该线程释放锁后才能继续执行。

```java
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock