Java线程:从青铜到王者的必修课(附实战代码)

Java线程:从青铜到王者的必修课(附实战代码)

经验文章nimo972025-05-11 18:43:536A+A-


在月薪过万的Java工程师面试中,线程问题是必考的重灾区。本文用15分钟带你掌握线程核心知识,文末附赠「高并发场景优化指南」!

一、为什么线程是Java程序员的分水岭?

  • 性能提升:单核CPU实现网页多标签同时加载
  • 资源利用:数据库连接池复用技术背后的秘密
  • 用户体验:微信消息接收和输入同时进行的奥秘

二、线程 vs 进程:快递站的精妙比喻

维度

进程

线程

资源开销

独立内存空间(500MB起)

共享内存(1MB内)

切换成本

需要切换页表(高)

仅切换程序计数器(低)

通信方式

Socket/管道(慢)

共享变量(快)

三、线程生命周期全景图

java

// 典型状态转换示例
new Thread(() -> {
    synchronized(lock) {  // BLOCKED状态
        try {
            Thread.sleep(1000); // TIMED_WAITING
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt(); // 处理中断
        }
    }
}).start();

四、3种创建方式终极选择指南

  1. 继承Thread类:适合简单场景
  2. java
  3. class MyThread extends Thread { public void run() { System.out.println("Thread启动!"); } }
  4. 实现Runnable接口(推荐):避免单继承限制
  5. java
  6. new Thread(() -> System.out.println("Lambda表达式更简洁")).start();
  7. Callable+Future:需要返回值时使用
  8. java
  9. FutureTask<Integer> task = new FutureTask<>(() -> { Thread.sleep(2000); return 42; }); new Thread(task).start(); System.out.println(task.get()); // 阻塞获取结果

五、线程安全三大终极解决方案

  1. 同步监视器(synchronized)
  2. java
  3. // 双重校验锁单例模式 public class Singleton { private volatile static Singleton instance; public static Singleton getInstance() { if (instance == null) { synchronized (Singleton.class) { if (instance == null) { instance = new Singleton(); } } } return instance; } }
  4. Lock显式锁(更灵活)
  5. java
  6. ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); lock.lock(); try { // 临界区代码 } finally { lock.unlock(); }
  7. 原子类(性能最优)
  8. java
  9. AtomicInteger count = new AtomicInteger(); count.incrementAndGet(); // 线程安全的自增

六、线程池的七大参数详解

java

ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(
    5, // 核心线程数(常驻员工)
    10, // 最大线程数(临时工上限)
    60L, TimeUnit.SECONDS, // 闲置时间
    new LinkedBlockingQueue<>(100), // 任务队列(候客区)
    Executors.defaultThreadFactory(), // 线程创建工厂
    new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 拒绝策略
);

七、典型应用场景

  1. 电商秒杀:1000人同时抢100件商品
  2. 文件批量处理:同时转换100个PDF文档
  3. 监控系统:每秒采集100台服务器指标

高频面试题精选

  1. sleep()和wait()有什么区别?
  2. 如何优雅地停止线程?
  3. ThreadLocal会引发内存泄漏吗?
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