Java多线程编程

### 线程的概念

在计算机科学中，线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。线程自身不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如执行栈），但它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。

### 创建和启动线程

在Java中，创建和启动线程有两种主要方式：

1. **继承Thread类**：创建一个继承自`Thread`的子类，并重写其`run`方法。

**示例代码**：

```java
class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程运行中：" + Thread.currentThread().getName());
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread();
        myThread.start(); // 启动线程
    }
}
```

2. **实现Runnable接口**：创建一个实现了`Runnable`接口的类，并实现其`run`方法。然后可以将`Runnable`实例传递给`Thread`的构造器，并启动线程。

**示例代码**：

```java
class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("线程运行中：" + Thread.currentThread().getName());
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread thread = new Thread(new MyRunnable());
        thread.start(); // 启动线程
    }
}
```

### 线程同步和通信

线程同步是确保多个线程在访问共享资源时保持一致性的机制。Java提供了多种同步机制，包括`synchronized`关键字、`Lock`接口、以及对象的`wait`、`notify`和`notifyAll`方法。

**使用synchronized关键字**：

```java
class Counter {
    private int count = 0;

public void increment() {
        synchronized (this) {
            count++;
        }
    }

public int getCount() {
        synchronized (this) {
            return count;
        }
    }
}
```

**使用wait和notify**：

```java
class Message {
    private String message;

public synchronized void sendMessage(String message) {
        this.message = message;
        notifyAll(); // 通知所有等待的线程
    }

public synchronized String receiveMessage() throws InterruptedException {
        while (message == null) {
            wait(); // 等待直到收到消息
        }
        String msg = message;
        message = null;
        return msg;
    }
}
```

在多线程编程中，线程同步和通信是非常重要的，它们确保了线程安全和数据一致性，同时允许线程之间协调工作。正确地管理线程间的同步和通信对于构建高效和稳定的多线程应用程序至关重要。