Java多线程与并发面试关键点解析

Java多线程和并发是Java开发中的核心概念，特别是在服务器端和高并发系统设计中扮演着重要角色。面试中，面试官通常会考察候选人对这些概念的理解和实践经验。以下是一些关键知识点的详细说明： 1. **进程与线程的区别**： - 进程：是操作系统分配资源的基本单位，每个进程都有独立的内存空间和系统资源。 - 线程：是进程内的执行单元，共享同一进程的资源，线程间的通信更高效。 2. **多线程的优点**： - 提高CPU利用率：多线程使得CPU可以在等待某一任务完成时执行其他任务。 - 资源共享：线程间可以共享内存中的数据，减少了数据交换的时间和开销。 - 提升响应速度：如Servlets，通过多线程处理多个客户端请求，提高了服务响应速度。 3. **用户线程与守护线程**： - 用户线程：正常运行，直到所有用户线程结束，JVM才会退出。 - 守护线程：如垃圾收集器，即使没有用户线程，也会继续运行，但当所有用户线程结束时，守护线程也会随之结束。 4. **创建线程的两种方式**： - 实现`Runnable`接口：更符合Java的“多态”特性，适合多个类共享同一个实现。 - 继承`Thread`类：直接调用`start()`启动新线程，但限制了类的继承性。 5. **线程生命周期**： - 新建（New）：创建线程对象。 - 可运行（Runnable）：调用`start()`后进入，等待CPU分配执行时间。 - 运行（Running）：CPU分配执行时间并执行`run()`方法。 - 阻塞（Blocked）：线程被阻塞，例如等待锁或I/O操作。 - 等待（Waiting）：线程进入无限等待，如`wait()`。 - 死亡（Terminated）：`run()`方法执行完毕或异常结束。 6. **直接调用`Thread.run()`**： - 直接调用`run()`并不会启动新线程，而是将`run()`作为当前线程的普通方法执行。 7. **如何停止线程**： - 通常不推荐直接停止线程（如`stop()`、`destroy()`已废弃），因为可能导致资源泄漏和数据不一致。 - 常见做法是设置共享变量（如volatile的`stopFlag`），线程内部检查该标志并自行终止。 8. **线程同步与互斥**： - `synchronized`关键字用于保证线程安全，防止数据竞争。 - `wait()`, `notify()`, `notifyAll()`方法用于线程间的协作，通常在`synchronized`代码块中使用。 - 使用`Lock`和`Condition`接口可提供更细粒度的控制，如`ReentrantLock`。 9. **死锁**： - 多个线程相互等待对方释放资源，导致无法继续执行的状态。 - 避免死锁的方法包括避免循环等待、设置超时、使用死锁检测算法等。 10. **线程池**： - 如`ExecutorService`，管理线程资源，提高性能，防止过多线程导致系统资源耗尽。 - 常见的线程池有`FixedThreadPool`, `SingleThreadExecutor`, `CyclicBarrier`, `Semaphore`等。 以上是Java多线程和并发的一些基础面试知识点，理解并掌握这些概念对于编写高性能、高并发的Java应用程序至关重要。在实际面试中，面试官可能还会深入探讨线程调度策略、并发集合类、并发工具类的使用，以及如何解决并发编程中的实际问题。