Java のマルチスレッド : ディープダイブ

マルチスレッドとは、2 つ以上のスレッドの同時実行であり、プログラムが複数のタスクを同時に実行できるようにします。 Java では、各スレッドは独立した制御フローを表します。スレッドは軽量で独立した実行単位であり、マルチスレッドによりシステム リソースの効率的な利用が可能になり、アプリケーションのパフォーマンスと応答性の向上につながります。

Java でマルチスレッドを使用する主な理由:

1. 同時実行性: 同時実行により、複数のタスクを同時に進行させることができ、システム全体のスループットが向上します。
2. 応答性: マルチスレッドにより、時間のかかる単一のタスクがプログラム全体をブロックすることがなくなり、他のスレッドが実行を継続できるようになります。
3. リソース使用率: マルチコア プロセッサーを活用し、利用可能なハードウェア リソースを最大限に活用します。

スレッドの作成: スレッドは、「Thread」クラスを拡張するか、「Runnable」インターフェイスを実装することによって作成できます。スレッドは同じプロセスを共有しますが、独自のスタックとプログラム カウンターを持ちます。

Java でのスレッドの作成:

1. スレッドクラスの拡張:

Java コード:

class MyThread extends Thread 
{
    public void run() 
    {

    }
}

// Creating and starting the thread
MyThread myThread = new MyThread();
myThread.start();

1. Runnable インターフェイスの実装: 「Runnable」インターフェイスの実装はより柔軟なアプローチであり、開発者は他のクラスも拡張できます。

Java コード:

class MyRunnable implements Runnable 
{
    public void run() 
    {

    }
}

// Creating and starting the thread
Thread myThread = new Thread(new MyRunnable());
myThread.start();

スレッドの状態とライフサイクル: Java のスレッドは、そのライフサイクルでさまざまな状態を経ます。

新規: スレッドは作成されましたが、まだ開始されていません。
実行可能: スレッドは実行準備ができており、CPU を待機しています。
ブロックされました: スレッドは、同期されたブロックまたはメソッドに入るモニター ロックを待機しています。
待機中: スレッドは、別のスレッドが特定のアクションを実行するのを待機しています。
時間指定待機: 待機と似ていますが、時間制限が指定されています。
終了: スレッドは実行を完了しました。

マルチスレッドでの同期: 複数のスレッドが共有リソースに同時にアクセスすると、同時実行の問題が発生します。同期により、一度に 1 つのスレッドだけがリソースにアクセスできるようになります。これは、「synchronized」キーワードを使用して実現されます。

Java コード:

class SharedResource 
{
    private int count = 0;
    public synchronized void increment() 
    {
        count++;
    }
}

結論:
Java のマルチスレッドは、効率的で応答性の高いアプリケーションを開発するための強力なツールです。よくある落とし穴を回避しながらマルチスレッドの可能性を最大限に活用するには、スレッドの作成、同期、ベスト プラクティスを理解することが重要です。

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