Java多线程编程练习题

多线程编程是Java中的一个重要概念,它允许程序在同一时间内执行多个任务。多线程的使用可以提高程序的性能和效率,特别是在处理大量计算或I/O密集型任务时。本文将介绍一些常见的Java多线程编程练习题,通过这些练习题你可以更好地理解和掌握多线程编程的基本概念和技巧。

1. 创建并启动线程

第一个练习题是创建并启动一个简单的线程。在Java中,可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建线程。下面是一个示例代码:

public class MyThread extends Thread {

    public void run() {
        // 线程执行的代码
        System.out.println("Hello from MyThread!");
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
    }
}

在上面的代码中,我们创建了一个继承自Thread类的MyThread类,并重写了run方法。在run方法中,我们定义了线程执行的代码,这里只是简单地打印一句话。在main方法中,我们创建了一个MyThread对象,并调用start方法启动线程。

2. 使用Runnable接口

除了继承Thread类,还可以通过实现Runnable接口来创建线程。下面是一个示例代码:

public class MyRunnable implements Runnable {

    public void run() {
        // 线程执行的代码
        System.out.println("Hello from MyRunnable!");
    }

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

在上面的代码中,我们创建了一个实现了Runnable接口的MyRunnable类,并实现了run方法。在run方法中,我们定义了线程执行的代码。在main方法中,我们创建了一个MyRunnable对象,并将其传递给Thread类的构造方法来创建一个线程对象,最后调用start方法启动线程。

使用Runnable接口创建线程的优势是可以避免Java单继承的限制,同时可以更好地实现代码的模块化和重用。

3. 线程同步

在多线程编程中,线程同步是一个重要的概念,它用于协调多个线程之间的执行顺序和互斥访问共享资源。Java提供了synchronized关键字和锁机制来实现线程同步。下面是一个使用synchronized关键字的示例:

public class Counter {

    private int count;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Counter counter = new Counter();

        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                counter.increment();
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                counter.increment();
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();
        thread1.join();
        thread2.join();

        System.out.println("Count: " + counter.getCount());
    }
}

在上面的代码中,我们创建了一个Counter类,它包含一个count变量和两个方法:increment和getCount。increment方法使用synchronized关键字修饰,确保多个线程不会同时访问该方法。在main方法中,我们创建了两个线程分别对count进行递增操作,并通过join方法等待线程执行完毕。最后,我们打印出count的值。

4. 线程间通信

线程间通信是多线程编程中的常见需求,它可以用于协调多个线程的执行顺序和传递数据。Java提供了wait、notify和notifyAll方法来实现线程间的通信。下面是一个简单的示例:

public class Message {

    private String content;
    private boolean empty = true;

    public synchronized String read() {
        while (empty) {
            try {
                wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        empty