Java多线程编程的基础语法

Java创建线程应继承Thread类或实现Runnable接口,推荐后者;必须调用start()而非run()才能真正启动新线程;synchronized锁的是对象引用,多实例间不互斥;volatile不保证原子性,不能替代synchronized用于复合操作;Executors.newFixedThreadPool因使用无界队列易OOM,生产环境应显式构造有界队列线程池。

如何创建并启动一个线程

Java 中创建线程最直接的

方式是继承 Thread 类或实现 Runnable 接口。推荐优先用 Runnable,因为避免了单继承限制,也更符合“组合优于继承”的设计原则。

常见错误是调用 run() 方法而非 start() —— 这会导致代码在当前线程同步执行,根本没开启新线程。

  • new Thread(new MyRunnable()).start() 才真正启动线程
  • new Thread(new MyRunnable()).run() 只是普通方法调用,无并发效果
  • 若用 Thread 子类,仍必须调用 start(),不能重写 start() 方法本身

为什么 synchronized 块要慎选锁对象

使用 synchronized 时,锁对象的选择直接影响线程是否真正互斥。锁的是“对象引用”,不是“代码块”或“类名”。如果多个线程持有的是不同实例(比如 new 出来的不同 MyService 对象),即使方法加了 synchronized,它们也不会阻塞彼此。

典型误用:

public class Counter {
    private int count = 0;
    public synchronized void increment() { count++; } // 锁的是 this 实例
}

上面的 increment() 在多个 Counter 实例间不共享锁。如需全局计数,应改用 static synchronized(锁 Counter.class)或显式使用 static final Object lock = new Object()

volatile 能替代 synchronized

不能,除非你只做「单次读或写」且不依赖当前值——比如开关标志位。它只保证可见性和禁止指令重排序,不保证原子性。

下面这段代码即使 flagvolatile,依然可能出错:

private volatile int counter = 0;
public void increment() {
    counter++; // 非原子:读-改-写三步,volatile 不管中间步骤
}
  • volatile 适合:状态标记(isRunning = false)、双重检查锁中的实例字段
  • synchronized / AtomicInteger / Lock 才适合计数、累加、复合逻辑
  • JVM 对 volatile 字段的读写有内存屏障语义,但开销仍低于锁

线程池为什么不能直接用 Executors.newFixedThreadPool

这个工厂方法返回的线程池底层使用的是无界队列 LinkedBlockingQueue(容量为 Integer.MAX_VALUE)。一旦任务提交速度持续超过消费速度,队列会无限堆积,最终导致 OOM。

生产环境应显式构造 ThreadPoolExecutor,控制队列容量和拒绝策略:

new ThreadPoolExecutor(
    2, 4,
    60L, TimeUnit.SECONDS,
    new ArrayBlockingQueue<>(100), // 有界队列
    new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 拒绝时由提交线程自己执行
);

还要注意:线程池不关闭会阻止 JVM 退出;shutdown() 后需配合 awaitTermination() 等待任务结束,否则可能丢任务。

多线程真正的难点不在语法,而在对共享状态变化时机的预判——比如两个线程同时读到同一个 int 值、各自加 1 再写回,结果只加了 1 次。这种竞态不会报错,但结果错得悄无声息。