多线程面试关键点解析

"多线程面试59题.pdf" 这篇文档涵盖了多线程相关的面试问题，以下是其中四个关键知识点的详细解释： 1. **多线程的作用** - **发挥多核CPU优势**：多线程能充分利用多核处理器的计算能力，每个线程可以在不同的核心上并行执行，避免了资源的闲置。单线程程序在多核系统上只能在一个核心上运行，无法充分利用硬件资源。 - **防止阻塞**：当一个线程由于等待I/O操作或其他原因阻塞时，其他线程仍然可以继续执行，从而提高了程序的响应性和整体效率。这有助于避免程序因为单一任务的阻塞而陷入停滞。 - **便于建模和模块化**：大型任务可以通过拆分成多个小任务并使用多线程进行处理，每个线程负责一部分工作，使得程序设计更清晰，降低了复杂性。 2. **线程与进程的区别** - **独立资源管理**：进程拥有独立的内存空间，每个进程崩溃不会影响其他进程，提供了一定的隔离和安全性。而线程是共享进程内地址空间的执行单元，一个线程的异常可能导致整个进程的崩溃。 - **资源开销**：进程间的切换成本较高，因为涉及到地址空间的切换，而线程切换成本相对较低，因为它们共享内存。但是，线程间的同步和通信更为直接，而进程间通信（IPC）则相对复杂。 3. **Java实现线程的方式** - **继承Thread类**：创建一个新的类，该类继承自`Thread`类，重写`run()`方法，然后实例化这个新类的对象并调用`start()`方法启动线程。 - **实现Runnable接口**：创建一个实现了`Runnable`接口的类，将线程逻辑放在`run()`方法中，然后将该对象传递给`Thread`类的构造函数，创建`Thread`对象并调用`start()`方法启动线程。 - **使用ExecutorService、Callable、Future**：这种方式更灵活，可以创建有返回值的线程。`ExecutorService`用于管理线程池，`Callable`接口用于定义有返回结果的任务，`Future`接口用于获取任务的执行结果。 4. **启动线程的方法start()与run()** - **start()**：调用线程的`start()`方法会启动一个新线程，该线程将执行`run()`方法。`start()`方法内部包含了调度和线程的上下文切换，确保线程以并发的方式运行。 - **run()**：直接调用`run()`方法并不会启动新线程，而是在当前线程（通常是主线程）中执行`run()`方法内的代码，这意味着它不会实现真正的并发执行。 理解这些知识点对于Java程序员来说至关重要，特别是在开发高并发、高性能的应用程序时。多线程的合理运用可以极大地提高程序效率，但也需要开发者充分理解其背后的机制，以避免潜在的竞态条件、死锁等并发问题。