第八天并发编程篇

朱雀 2024-03-24 17:10 98阅读 0赞

一、简述线程、进程、程序的基本概念？  
1.进程： 我们把运行中的程序叫做进程,每个进程都会占用内存与CPU资源,进程与进程之间互相独立.  
2.线程： 线程就是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行。一个进程可以包含多个线程。多线程可以提高程序的并行运行效率。  
3.程序：是含有指令和数据的文件，被存储在磁盘或其他的数据存储设备中，也就是说程序是静态的代码。

二、创建线程的几种方法  
1.继承Thread类  
2.实现Runnable接口  
3.实现Callable接口

三、线程有什么优缺点？

优点：  
1. 在多核CPU中，通过并行计算提高程序性能. 比如一个方法的执行比较耗时，现在把这个方法逻辑拆分，分为若干个线程并发执行，提高程序效率。  
2. 可以解决网络等待、io响应导致的耗时问题。  
3. 提高CPU的使用率.提高网络资源的利用率

缺点：  
1. 线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多；  
2. 线程之间对共享资源的访问会造成资源安全问题；  
3. 多线程存在上下文切换问题CPU 通过时间片分配算法来循环执行任务，所以本身就会占用cpu资源

四、start 和 run 方法有什么区别？  
调用start方法方可启动线程，而run方法只是thread类中的一个普通方法调用，还是在主线程里执行。

五、可以直接调用Thread类的run()方法吗  
可以直接调用，但是只是执行了一个普通的run方法而已，并没有真正的启动线程

六、Thread类的 sleep 方法和对象的 wait 方法都可以让线程暂停执行，它们有什么区别？  
1、方法归属不同  
sleep()方法是属于Thread类中的，而wait()方法，则是属于Object类中的。

2、sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间，让出cpu给其他线程，当指定的时间到了又会自动恢复运行状态。  
所以在调用sleep()方法的过程中，线程不会释放对象锁。

3、调用wait()方法的时候，线程会放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，  
只有针对此对象调用notify()方法后该线程才准备获取对象锁进入运行状态。  
七、notify 和 notifyAll 有什么区别？  
notify方法只能唤醒一个线程，notifyall可以唤醒所有线程，通常与wait()方法搭配使用。

七、sleep、join、yield 方法有什么区别？

1.sleep是暂停当前线程，把cpu的给其他线程使用  
2.join是当前线程等待指定的线程执行完成。  
如果线程A执行了线程B的join()方法，并且线程B还没有执行完成，线程A将会被阻塞，直到线程B执行完成。  
3.yield  
thread.yield() 让CPU的时间片，尽量切换其他线程去执行，但不会释放它持有的锁

八、线程的生命周期(状态)  
1.新建状态  
2.就绪状态  
3.阻塞状态  
4.等待状态  
5.死亡状态

九、Java关键字volatile作用  
1、保证变量的可见性  
当一个变量被声明为volatile时，它的值会被存储在主内存中，而不是线程的本地内存中。  
每次读取该变量时，都会从主内存中读取最新的值  
2、防止指令重排序  
在多线程并发下，线程之间是通过主内存来共享数据的，  
当一个线程修改了某个变量的值时，这个新值会被写入该线程的本地内存，并不会立即写入主内存。  
如果没有使用volatile关键字来修饰该变量，其他线程可能无法及时看到这个变量的最新值，从而导致并发问题。  
十、为什么代码会重排序？  
提高效率  
为了提高程序的执行效率，编译器和CPU都可能会对程序进行指令重排序。  
指令重排序是指在不改变程序执行结果的前提下，重新安排指令的执行顺序，以提高程序的执行效率。  
十一、Java关键字synchronized作用以及原理?

1.Java关键字synchronized是用于实现多线程同步的机制，确保多个线程在访问共享资源时不会产生竞争和冲突，从而避免数据不一致的情况。  
其主要原理是基于Java对象的内部锁，即监视器锁（Monitor Lock），确保在同一时刻只有一个线程可以访问被保护的代码块或方法。

2.当一个线程尝试获取被synchronized关键字保护的资源时，  
如果该资源已被其他线程占用，该线程就会进入等待状态。  
当占用资源的线程释放该资源时，等待队列中的线程会竞争获取该资源，  
并且只有一个线程会成功获取到该资源，其他线程继续等待。

3.synchronized关键字保证了可见性和原子性，可见性是通过JVM底层的内存屏障来实现的，原子性则是通过监视器锁的互斥性来实现的。  
在synchronized块内，线程获得了锁，它将会清空工作内存，从而使得该线程使用的变量能够从主内存中重新读取，同时也会把工作内存中的变量写回到主内存中。  
这样，其他线程就可以读取到最新的值，从而保证了可见性。

十二、请你描述一下怎么使用lock锁的？  
Lock lock = new ReentrantLock();  
try\{  
lock.lock();  
//可能会出现线程安全的操作  
\}finally\{  
//尽量在finally中释放锁  
  
lock.unlock();  
\}  
十三、Lock和synchronized区别

1.语法层面：  
1.1.synchronized是关键字，源码在jvm中，用c++ 语言实现

1.2.Lock 是接口，源码由jdk 提供，用java语言实现

1.3.使用 synchronized 时，退出同步代码块锁会由jvm自动释放，而使用Lock时，需要手动调用unlock方法释放锁  
,否则可能会导致死锁等问题

2.功能层面  
相同点：  
2.1都可以用来控制多个线程访问共享资源的互斥性。  
2.2都支持可重入锁机制，即同一个线程在已经获得锁的情况下能够再次获取该锁。  
2.3都支持在发生异常或者代码执行完毕时自动释放锁资源，避免死锁等问题。  
不同点：  
2.4 Lock 提供了更多的锁机制选择，例如公平锁、非公平锁、可重入锁、读写锁等多种类型；而 synchronized 只有一种类型，即独占锁（排他锁）。  
2.5 Lock 应该优先考虑在高并发场景下使用，可以获得更好的性能和灵活性；而 synchronized 关键字则更适合用于简单的线程同步场景，易于使用和维护

十四、线程池的优点  
1. 避免创建线程和销毁线程的性能开销  
2. 提高响应速度  
3. 线程池的线程可以重复使用

十五、什么是死锁？

死锁就是两个或两个以上的线程被无限的阻塞，线程之间相互等待所需资源。

十六、线程池的执行流程

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