Многопоточность

Многопоточность в Java - это способность программы выполнять несколько потоков одновременно, что позволяет реализовывать параллельное выполнение задач и увеличивать производительность приложений. В Java многопоточность реализуется с использованием классов и интерфейсов из пакета java.lang и пакета java.util.concurrent.

1. Потоки (Threads):

   • Поток в Java представлен объектом класса Thread или реализует интерфейс Runnable.

   • Каждый поток представляет отдельный поток выполнения, который может выполнять свои инструкции параллельно с другими потоками.

   • Потоки могут выполняться одновременно (на многоядерных процессорах) или конкурентно (чередоваться на выполнение на одноядерном процессоре).

2. Создание потоков:

   • Потоки можно создать, наследуясь от класса Thread и переопределяя его метод run(), который содержит код, выполняемый в потоке.

   • Или можно создать класс, реализующий интерфейс Runnable, и передать этот объект в конструктор потока.

Пример создания потока:

class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        // Код, выполняемый в потоке
    }
}

// Создание и запуск потока
MyThread thread = new MyThread();
thread.start();

Пример реализации интерфейса Runnable:

class MyRunnable implements Runnable {
    public void run() {
        // Код, выполняемый в потоке
    }
}

// Создание и запуск потока
Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
thread.start();

1. Состояния потока:

   • Поток может находиться в различных состояниях, таких как NEW, RUNNABLE, BLOCKED, WAITING, TIMED_WAITING, TERMINATED, в зависимости от его текущей активности и условий выполнения.

2. Синхронизация:

   • Многопоточные приложения могут столкнуться с проблемами конкурентного доступа к общим ресурсам.

   • Для предотвращения гонок данных и других проблем синхронизации в Java используются ключевые слова synchronized, volatile, а также объекты мониторов и блокировки из пакета java.util.concurrent.

3. Методы wait(), notify(), notifyAll():

   • Механизмы синхронизации, предоставляемые классом Object, позволяют потокам взаимодействовать друг с другом и синхронизировать свою работу.

   • wait() приостанавливает поток и освобождает монитор объекта.

   • notify() и notifyAll() пробуждают потоки, ожидающие на мониторе объекта, и уведомляют их о изменении состояния.