Java函数：如何使用多线程实现并发编程？

Java多线程并发编程是利用计算机多个CPU核心同时运行不同的代码，从而达到提高计算机性能的效果。在Java中，多线程通过Thread类和Runnable接口来实现，能够让程序在同一时间内同时进行多个任务。

Java中，可以通过以下三种方式来实现多线程并发编程:

1. 继承Thread类

我们可以创建一个类继承Thread类，并在类中覆写run方法。在这个类的实例中，我们可以使用start()方法启动线程运行，线程会自动执行run方法。

下面是一个简单的例子，实现了输出1-10的5个线程：

public class ThreadDemo extends Thread {
    private int threadId;
    public ThreadDemo(int threadId) {
        this.threadId = threadId;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            System.out.println("线程" + threadId + " 输出" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            new ThreadDemo(i).start();
        }
    }
}

输出结果：

线程1 输出1

线程3 输出1

线程5 输出1

线程2 输出1

线程4 输出1

线程1 输出2

线程2 输出2

线程5 输出2

线程4 输出2

线程3 输出2

...

2. 实现Runnable接口

我们也可以实现Runnable接口来创建线程。在run方法中编写线程要执行的代码，并将该Runnable实例传递给Thread类的构造函数中。

下面是一个例子，实现了输出1-10的5个线程：

public class RunnableDemo implements Runnable {
    private int threadId;
    public RunnableDemo(int threadId) {
        this.threadId = threadId;
    }

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            System.out.println("线程" + threadId + " 输出" + i);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            new Thread(new RunnableDemo(i)).start();
        }
    }
}

输出结果：

线程1 输出1

线程2 输出1

线程4 输出1

线程3 输出1

线程5 输出1

线程1 输出2

线程3 输出2

线程4 输出2

线程2 输出2

线程5 输出2

...

3. 使用线程池

Java中提供了线程池，我们可以使用线程池来管理多个线程。线程池可以重用已创建的线程，避免了频繁创建和销毁线程的开销。Java中提供了ThreadPoolExecutor类来实现线程池。

下面是一个例子，创建固定数量的线程池，并执行10个任务：

public class ThreadPoolDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int threadNum = 5;
        int taskNum = 10;
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(threadNum);

        for (int i = 1; i <= taskNum; i++) {
            String taskName = "task-" + i;
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 执行了任务" + taskName);
                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

输出结果：

pool-1-Thread-1 执行了任务task-1

pool-1-Thread-2 执行了任务task-2

pool-1-Thread-3 执行了任务task-5

pool-1-Thread-4 执行了任务task-3

pool-1-Thread-5 执行了任务task-4

pool-1-Thread-1 执行了任务task-6

pool-1-Thread-2 执行了任务task-7

pool-1-Thread-4 执行了任务task-9

pool-1-Thread-3 执行了任务task-8

pool-1-Thread-5 执行了任务task-10

总结

Java多线程并发编程可以提高程序运行效率，主要实现方式包括继承Thread类、实现Runnable接口和使用线程池。使用多线程编程时需要注意线程安全问题，如对共享变量和方法的访问需要加锁。同时，需要注意多线程的编程需要更多的上下文切换和资源分配，对硬件要求也更高。