Java线程和同步中的10个常用函数

Java 中的线程是一种让程序能够同时运行多个流程的机制。线程常被用于创建可交互的用户界面(UI)，执行异步任务或者协调多个活动之差。在多线程环境中，同步操作是至关重要的，因为它可以防止多个线程同时访问或修改共享资源，从而引起的数据竞争与效率问题。本文将介绍线程和同步中的10个常用的函数，并着重讨论它们的使用方法和效果。

1. wait()

wait() 方法使当前线程进入一个等待状态，并释放它所持有的所有锁。要调用 wait() 方法的线程必须是对锁拥有一个所有权的线程，并且应该在同步块中使用。当调用 wait() 方法后，线程暂时被阻塞，直到其他线程唤醒它进行锁定或等待。唤醒线程的方式是在同步块中使用 notify() 或 notifyAll() 方法。

2. notify()

notify() 方法唤醒一个在等待状态下的线程，并允许唤醒的线程尝试重新占有锁。调用 notify() 方法时，其所处的线程必须是锁的持有者，并在同步块中使用。与 wait() 方法一样，notify() 方法总是在同步的上下文中被调用。

3. notifyAll()

notifyAll() 方法唤醒在等待状态下的所有线程，并允许它们尝试重新占有锁。notifyAll() 方法在多个线程依赖的情况下比 notify() 更加适合，因为它可以防止死锁的情况。

4. join()

join() 方法在调用线程之前等待一个线程的终止。它会将当前执行的线程阻塞，直到调用 join() 方法的线程完成执行或者达到指定的时间限制。如果没有指定时间限制，join() 方法将一直阻塞，直到被调用线程完成为止。

5. interrupt()

interrupt() 方法会中断当前线程的执行。当调用该方法时，如果线程在等待状态下，那么它将被唤醒，并抛出一个 InterruptedException 异常。如果线程未处于等待状态，那么它将不会中断。

6. isInterrupted()

isInterrupted() 方法用于查询当前线程的中断状态。如果线程被中断，则该方法返回 true，否则返回 false。

7. sleep()

sleep() 方法会使当前线程睡眠一段时间，并释放它所有持有的锁。当线程睡眠时，它不会占用处理机时间，并且无法响应中断。它与 wait() 方法的区别是，wait() 方法会阻塞线程等待其他线程的唤醒，而 sleep() 方法只是挂起当前线程一段时间，并不需要唤醒。

8. yield()

yield() 方法会告诉当前线程放弃对处理器的使用，使其他线程也能有机会执行。调用 yield() 方法后，当前线程可能会马上重新执行，也可能让其他线程得到执行机会，具体执行情况取决于系统的调度器。

9. synchronized()

synchronized() 关键字用于确保多个线程在同一时间仅有一个线程可以访问共享资源。当线程访问共享资源时，它必须先获得一个锁，如果锁已经被其他线程获取，则它需要等待锁被释放。当线程执行完同步块后，它会释放锁。synchronized() 同步块可以嵌套，但是针对同一个对象的同步块只允许一个线程执行。

10. volatile

volatile 关键字可以保证对变量的操作具有原子性，即使在多个线程同时访问时也能保证线程安全。使用 volatile 关键字标识的变量对于所有线程是可见的，每个线程都可以从内存中读取它的最新值。虽然 volatile 变量与 synchronized 方法有相似之处，但是在许多情况下，volatile 会比 synchronized 更加高效。

总结：

在 Java 中，线程和同步是非常重要的概念和实现。Thread 类和 synchronized 关键字可以帮助我们实现多线程编程和线程同步，让我们能够更好地管理和优化应用程序的性能和效率。本文介绍了 10 个常用的函数，从不同的角度描述了它们的用法和特性。根据各自的需求和场景，用户可以选择相应的函数和方法，实现线程和同步的最佳实践。