并发编程（Concurrency）

简介

并发编程是指让程序能够同时执行多个任务，提高程序的执行效率和资源利用率。Java 从一开始就内置了对多线程和并发的支持，是主流并发开发的重要语言之一。

线程基础

创建线程的方式

1. 继承 Thread 类
2. 实现 Runnable 接口
3. 实现 Callable 接口并结合 Future
4. 使用线程池（ExecutorService）

// 继承 Thread
class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("Hello from MyThread");
    }
}

// 实现 Runnable
class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("Hello from MyRunnable");
    }
}

// 使用线程池
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
executor.submit(new MyRunnable());
executor.shutdown();

线程的生命周期

• 新建（New）
• 就绪（Runnable）
• 运行（Running）
• 阻塞（Blocked/Waiting）
• 死亡（Terminated）

线程同步

• synchronized 关键字
• 显式锁（Lock 接口及其实现类）
• volatile 关键字
• 原子类（AtomicInteger 等）

public class Counter {
    private int count = 0;
    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
}

线程通信

• wait()、notify()、notifyAll()
• 阻塞队列（BlockingQueue）

并发工具类（JUC）

• 线程池（ExecutorService、Executors）
• 并发集合（ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList）
• 信号量（Semaphore）
• 倒计时器（CountDownLatch）
• 屏障（CyclicBarrier）
• 读写锁（ReadWriteLock）

常见问题

• 死锁
• 活锁
• 饥饿

最佳实践

• 尽量使用线程池而不是手动创建线程
• 避免锁的粒度过大
• 使用高层次并发工具类
• 注意线程安全和可见性

总结

并发编程是 Java 高级开发的重要内容，掌握并发基础和常用工具类，有助于编写高效、健壮的多线程程序。