Java多線程

一、多線程基礎

多線程是指在一個進程內同時執行多個並發任務的方式，多線程可以提高程序的響應速度和程序的並發處理能力。

在Java中，我們可以通過繼承Thread類或實現Runnable接口來創建線程。以下是一個實現Runnable接口的簡單示例代碼：

public class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("線程運行中");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(myRunnable);
        thread.start();
    }
}

上述代碼中，創建了一個MyRunnable類，實現了Runnable接口。MyRunnable類中的run()方法是子線程要執行的任務。在Test類中，創建了一個Thread對象，傳入MyRunnable對象。調用Thread的start()方法會啟動線程，執行MyRunnable中的run()方法。

二、線程同步

在多線程環境下，不同線程可能會同時訪問共享資源，如果兩個線程同時修改同一個變量，那麼可能就會出現數據不一致的問題。因此，我們需要對共享資源進行同步，使得同一時間只有一個線程能夠訪問共享資源。

Java中提供了synchronized關鍵字來實現線程同步。在使用synchronized關鍵字時，需要制定一個共享資源，只有獲取到該共享資源的鎖的線程才能訪問共享資源。以下是一個簡單示例代碼：

public class MyCounter {
    private int count;
    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyCounter counter = new MyCounter();
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i  {
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                counter.increment();
            }
        });
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread1.join();
        thread2.join();
        System.out.println(counter.getCount());
    }
}

上述代碼中，MyCounter類中的increment()方法和getCount()方法都是用synchronized關鍵字進行了同步處理，保證了對count變量的訪問是線程安全的。Test類中創建了兩個線程來分別調用increment()方法，執行完畢後輸出count變量的值。由於共享資源已經被同步，因此輸出的count變量的值為20000。

三、線程池

多線程一般都是通過創建線程對象的方式來實現，但是頻繁地創建和銷毀線程對象也會帶來一定的開銷。線程池是一種能夠有效管理多個線程的機制，可以循環利用已經創建好的線程，從而避免頻繁創建和銷毀線程。

Java中提供了Executor框架，可以方便地創建和管理線程池。以下是一個簡單的線程池示例代碼：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            executorService.execute(new MyTask());
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

public class MyTask implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("線程池執行任務中");
    }
}

上述代碼中，創建了一個包含5個線程的線程池，並將10個MyTask任務放入線程池中執行。ExecutorService的execute()方法可以將任務放入線程池中執行，而shutdown()方法可以關閉線程池。