java中面试题线程进程区别
时间: 2023-11-16 12:52:53 浏览: 115
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。一个进程中可以包含多个线程,每个线程可以并行执行不同的任务。而进程则是一个正在进行中的程序实例,是操作系统分配资源的基本单位。
线程与进程的区别主要可以从以下几个方面来看:
1. 调度和执行:进程是操作系统分配资源和调度的单位,而线程是CPU调度和执行的单位。一个进程中的多个线程共享进程的资源,因此线程的创建和销毁开销较小,执行效率也较高。
2. 资源占用:进程拥有独立的地址空间和系统资源,每个进程都有自己的堆、数据段、代码段等资源,而线程共享进程的资源,包括堆、文件描述符、信号处理等。
3. 通信和同步:进程之间的通信和同步由操作系统提供的机制来完成,如管道、消息队列、信号量等;而线程之间可以直接共享进程内的全局变量、静态变量等来完成通信和同步。
4. 效率和扩展性:由于线程之间共享资源和通信较为简单,因此线程的切换和调度开销较小,可以提高程序的执行效率。同时,多线程也能更好地利用多核处理器的优势,提高程序的并行处理能力。
相关问题
java线程、多线程面试题
1. 什么是线程?
线程是程序执行的单个流程,使多个任务可以并发执行。一个进程可以拥有多个线程,每个线程拥有自己的栈和程序计数器,但共享进程的内存空间和其他资源。
2. 线程和进程的区别是什么?
进程是操作系统中正在运行的一个程序实例,它拥有自己的内存空间和系统资源,不同进程之间不能共享内存。线程是进程中的一个执行单元,每个线程都有自己的栈和程序计数器,但共享进程的内存和其他资源。
3. 如何创建线程?
有两种方法可以创建线程:继承Thread类和实现Runnable接口。继承Thread类需要重写run()方法,实现Runnable接口需要实现run()方法,并将Runnable对象传递给Thread类的构造函数。
4. 线程的状态有哪些?
线程有以下几种状态:
- 新建状态(New):当线程对象创建后,它便处于新建状态。
- 就绪状态(Runnable):当调用start()方法后,线程进入就绪状态,等待CPU的调度。
- 运行状态(Running):当线程获得CPU时间片后,便处于运行状态。
- 阻塞状态(Blocked):当线程等待某个条件(如锁)时,它会进入阻塞状态。
- 死亡状态(Dead):当run()方法执行完毕时,线程便处于死亡状态。
5. synchronized关键字的作用是什么?
synchronized关键字用于实现线程同步,确保多个线程对共享资源的访问顺序正确。当一个线程获得了对象的锁,其他线程必须等待该线程释放锁才能访问该对象。
6. wait()和notify()方法的作用是什么?
wait()方法使当前线程进入等待状态,直到其他线程调用notify()方法或notifyAll()方法唤醒它。notify()方法唤醒一个等待的线程,notifyAll()方法唤醒所有等待的线程。
7. 什么是线程安全?
线程安全是指多个线程访问共享资源时,不会导致数据的损坏或丢失。为了实现线程安全,可以使用锁或其他同步机制来控制对共享资源的访问。
8. 什么是死锁?
死锁是指多个线程互相持有对方需要的资源,而无法继续执行的情况。如果没有外部干预,这些线程将一直处于等待状态,导致程序无法正常运行。为了避免死锁,应该尽量避免循环依赖和减少锁的持有时间。
java 多线程面试题
### Java多线程常见面试问题及答案
#### 1. `submit()` 和 `execute()` 方法有何不同?
`ThreadPoolExecutor` 提供了两种提交任务的方法:`submit()` 和 `execute()`。主要区别在于返回值和处理方式上:
- `execute(Runnable command)` 只接受 `Runnable` 类型的任务,并且不会返回任何结果。
- `submit(Callable<T> task)` 或者 `submit(Runnable task, T result)` 不仅可以接收 `Callable` 类型的任务还可以指定默认的结果对象,它能够返回一个表示异步计算的 `Future<V>` 对象。
当尝试向已关闭或无法再接受新任务的线程池提交任务时,这两种方法都会抛出 RejectedExecutionException 异常[^2]。
```java
// 使用 execute()
executor.execute(new Task());
// 使用 submit(), 返回 Future 对象以便获取执行结果
Future<?> future = executor.submit(new CallableTask());
try {
Object result = future.get();
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
Thread.currentThread().interrupt(); // Restore interrupted status
}
```
#### 2. 创建线程的方式有哪些优缺点?
创建线程主要有两种常用模式——通过继承 `Thread` 类重写其 run 方法来定义行为;另一种则是实现 `Runnable` 接口并将其传递给 `Thread` 构造函数或其他容器组件如 ExecutorService 来管理生命周期。
##### 继承 Thread 方式的特点:
- **优点**: 实现简单直观;
- **缺点**: 占用了类层次结构中的唯一继承机会,由于 Java 支持单一继承模型因此限制较大[^4]。
##### 实现 Runnable 接口的优点与不足之处分别为:
- **优点**: 避免了单继承特性的约束,允许多个线程共享相同的逻辑单元即实现了更好的代码复用性和灵活性;
- **缺点**: 设计相对复杂一点,在某些场景下可能不如直接扩展自 Thread 明确易懂。
#### 3. 同一 Java 线程能否被启动多次?
不可以重复启动已经结束过的线程实例。一旦某个线程完成了它的运行周期(无论是正常完成还是因未捕获异常而提前终止),再次对该线程调用 start() 将引发 IllegalThreadStateException 运行期错误提示。这表明试图非法改变线程状态的行为违反了 JVM 定义的状态转换规则[^3]。
```java
thread.start(); // 正确做法
// thread.start(); // 错误示范,将导致 IllegalStateException 被抛出
```
#### 4. 睡眠(`sleep`)同等待(`wait`)机制间存在哪些差异?
两者都是用来暂停当前正在执行的线程一段时间的技术手段,但它们作用的对象以及应用场景有所不同:
- `Thread.sleep(long millis)` 是静态成员函数属于 java.lang.Thread 类的一部分,适用于让当前线程休眠指定毫秒数而不释放锁资源;
- `Object.wait()` 则是非静态成员关联于特定对象监视器上的操作,只有处于 synchronized 块内的线程才允许调用此法,并且会放弃持有锁直至收到通知唤醒为止。
```java
synchronized(lock){
try{
lock.wait(timeout); // 必须放在同步上下文中使用
}catch(InterruptedException ie){}
}
Thread.sleep(durationInMillis); // 直接调用无需额外条件
```
#### 5. 线程 vs 进程的主要特征对比分析
| 特征 | 线程 | 进程 |
|-------------|--------------------------------------------|
| 描述 | CPU调度的基本单位 | 操作系统独立执行的一个程序 |
| 关系 | 至少有一个 | 包含一个或多个 |
| 开销大小 | 较低 | 更高,因为它涉及到更多初始化工作 |
| 是否拥有自己内存空间 | 共享所属进程地址空间 | 自己私有的虚拟地址空间 |
| 影响范围 | 如果发生致命错误可能会牵连到整个进程 | 失败通常只会影响自身 |
此外值得注意的是,尽管线程之间相互协作紧密但也正因为如此容易造成数据竞争等问题所以需要引入诸如 volatile、synchronized 等关键字来进行必要的保护措施[^5].
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