[教程]掌握Java多线程核心：精选习题助你突破技术难关

多线程编程是Java语言中一个非常重要的特性，它允许程序同时执行多个任务，从而提高程序的执行效率和响应速度。然而，多线程编程也相对复杂，涉及线程的创建、同步、通信等多个方面。为了帮助读者更好地掌握Ja...

多线程编程是Java语言中一个非常重要的特性，它允许程序同时执行多个任务，从而提高程序的执行效率和响应速度。然而，多线程编程也相对复杂，涉及线程的创建、同步、通信等多个方面。为了帮助读者更好地掌握Java多线程的核心知识，本文将精选一些习题，并通过详细解析来助你突破技术难关。

一、线程创建与启动

习题1：创建并启动线程

public class ThreadDemo { public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Thread-1 is running"); } }); t1.start(); }
}

解析

在上面的代码中，我们通过实现Runnable接口来创建一个线程。通过调用start()方法，线程将进入就绪状态，等待CPU调度执行。

二、线程同步

习题2：使用synchronized关键字实现线程同步

public class SyncDemo { private int count = 0; public synchronized void increment() { count++; } public int getCount() { return count; } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { SyncDemo syncDemo = new SyncDemo(); Thread t1 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) { syncDemo.increment(); } }); Thread t2 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) { syncDemo.increment(); } }); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println("Final count: " + syncDemo.getCount()); }
}

解析

在上述代码中，我们使用synchronized关键字来确保increment方法在同一时刻只能被一个线程访问。这样，即使两个线程同时调用increment方法，它们也会按照顺序执行，最终得到正确的计数结果。

三、线程通信

习题3：使用wait()和notify()实现线程通信

public class CommunicationDemo { private Object lock = new Object(); public void produce() { synchronized (lock) { System.out.println("Producing..."); try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("Produced"); } } public void consume() { synchronized (lock) { System.out.println("Consuming..."); lock.notify(); } } public static void main(String[] args) { CommunicationDemo demo = new CommunicationDemo(); Thread t1 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 5; i++) { demo.produce(); } }); Thread t2 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 5; i++) { demo.consume(); } }); t1.start(); t2.start(); }
}

解析

在上述代码中，我们使用wait()和notify()方法来实现线程间的通信。wait()方法使得当前线程等待，直到另一个线程调用notify()方法唤醒它。这样，生产者和消费者线程就可以有序地执行。

四、线程池

习题4：使用线程池执行任务

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class ThreadPoolDemo { public static void main(String[] args) { ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3); for (int i = 0; i < 10; i++) { int finalI = i; executor.submit(() -> { System.out.println("Executing task " + finalI); }); } executor.shutdown(); }
}

解析

在上述代码中，我们使用ExecutorService和Executors.newFixedThreadPool(3)创建了一个固定大小的线程池。然后，我们提交了10个任务到线程池执行。线程池会自动分配线程来执行这些任务，从而提高程序的执行效率。

通过以上精选习题的解析，相信读者已经对Java多线程的核心知识有了更深入的理解。在实际开发中，多线程编程可以帮助我们提高程序的执行效率和响应速度。然而，多线程编程也存在一些挑战，如线程同步、线程通信等。因此，读者需要不断学习和实践，才能熟练掌握Java多线程编程。