Java并发编程面试题详解：守护线程与用户线程差异，多线程上下文切换与死锁分析

并发编程是现代软件开发中的关键概念，涉及多个线程同时执行以提高系统的性能和响应能力。在Java中，线程主要分为两类：守护线程(Daemon)和用户线程(User)。守护线程的本质区别在于它们的存在目的和生命周期。 守护线程（也称为后台线程）是那些设计用来为其他线程提供服务的线程。它们并不直接参与用户的交互，而是默默执行任务，如垃圾回收线程。设置为守护线程的线程在主线程结束或者没有用户线程存在时会被自动终止。例如，当JVM只剩下守护线程时，它将关闭，因为没有用户线程需要守护。守护线程在Thread.setDaemon(true)调用后设置，并且必须在调用Thread.start()之前完成，否则会导致运行时错误。 另一方面，用户线程是程序创建的主要执行单元，通常由用户界面或业务逻辑驱动。它们的存在是为了响应用户的操作，只有当所有用户线程结束时，守护线程才会退出。在Java中，线程创建时默认为用户线程。 进程和线程是操作系统层面的不同概念。进程是操作系统分配系统资源的基本单位，拥有自己的内存空间和资源，而线程是进程内的执行单元，共享同一进程的资源。一个程序可以包含多个进程，每个进程至少有一个线程。当线程数超过可用CPU核心时，操作系统会进行上下文切换，让不同线程轮流使用CPU时间片，以实现并发执行。 多线程中的上下文切换指的是线程在等待资源或暂停执行时，操作系统将控制权从当前线程转移到其他线程的过程。这涉及到保存和恢复线程状态，包括寄存器、堆栈和内存位置，以便在下次调度时继续执行。 死锁和活锁是并发编程中的两个重要概念。死锁发生在两个或多个线程相互等待对方释放资源的情况下，这些线程都无法继续执行，除非外部干预。死锁的四个必要条件是互斥、请求与保持、不剥夺和循环等待。一旦满足这些条件，系统可能会陷入无法恢复的僵局。 活锁则是在竞争资源时，线程不断尝试获取资源并保持等待状态，但由于某种条件未能满足，它们不断地尝试但无法成功，这种状态下线程并未完全阻塞，但也无法向前推进，形成了无休止的循环等待。活锁与死锁的区别在于，活锁中线程的状态在不断变化，而死锁则是永久性的停滞。 理解并发编程和线程管理对于开发者来说至关重要，因为有效的线程调度和避免同步问题能够确保系统的稳定性和性能。掌握这些概念和面试题可以帮助应聘者展示其在并发编程领域的专业素养。