Multithreading Hierarchy in Java

Java 的多线程功能是一项有效工具，它通过允许多个线程同时运行来提高程序性能和资源经济性。线程层级的概念是 Java 线程范例的基础，它提供了管理并发工作的有序方法。本节探讨Java 的多线程层级，强调其基本要素、线程交互和执行控制。

Thread 类和 Runnable 接口

Java 应用程序的执行线程由 Thread 类表示。Runnable 接口定义了线程要执行的活动。

1. Thread 类： Thread 类包含构造和维护线程所需的所有功能。它提供了启动、停止、重启和暂停线程的命令。你可以通过实现 Runnable 接口或通过扩展 Thread 类来构建线程。
2. Runnable 接口： 线程可以执行的任务由 Runnable 接口表示。由于 Java 不提供多重继承，扩展 Thread 会限制扩展其他类的能力；因此，建议使用 Runnable。或者，你可以通过使用 Runnable 来获得更大的灵活性。

以下代码演示了线程如何在不同状态之间移动

文件名：Multithreading.java

输出

 
Thread state before start: NEW
Thread state after start: RUNNABLE
Thread state while sleeping: TIMED_WAITING
Thread is awake and running
Thread state after completion: TERMINATED  

线程优先级和守护线程

Java 线程具有优先级，它允许线程调度程序决定首先执行哪些线程。优先级的默认设置为 NORM_PRIORITY (5)。优先级的范围是从 MIN_PRIORITY (1) 到 MAX_PRIORITY (10)。

虽然 操作系统 和 JVM 的实现会影响每个线程获得的 CPU 时间，但线程调度程序使用这些优先级来确定每个线程获得的时间。

另一方面，守护线程是低优先级的后台线程，它们有助于用户线程。当所有非守护线程都执行完毕后，JVM 会终止一个守护线程。例如，垃圾回收和后台服务。你可以使用 setDaemon(true) 函数将一个线程设为守护线程。

多线程中的同步

当多个线程尝试同时访问共享资源时，可能会发生数据不一致。为了确保一次只有一个线程可以访问代码的关键部分，Java 提供了同步机制。

同步方法： 它确保一次只有一个线程可以执行一个方法。它可以声明为 synchronized。它会阻止同一对象的同步方法被不同线程执行，直到锁被释放。

文件名：Synchronized.java

输出

 
Final count: 2000   

2. 同步块： 通过仅锁定代码的关键部分，同步代码块而不是整个方法可以提高性能。

结论

总之，Java 的多线程层级由 Thread 类、Runnable 接口以及用于管理 线程同步、优先级和执行的各种技术组成。