多线程面试关键点：优势、区别与实现方式

"多线程面试59题（含答案）" 在计算机科学中，多线程是一个重要的概念，尤其在现代多核处理器系统中，它对于提高程序性能和资源利用率至关重要。以下是对多线程及其相关知识点的详细解释： 1. 多线程的作用： - **发挥多核CPU的优势**：多线程使得程序能够同时执行多个任务，特别是在多核CPU上，每个核心可以并行处理一个线程，从而提高了计算能力，避免资源的浪费。 - **防止阻塞**：在单核CPU中，尽管线程是交替执行的，但多线程可以确保即使一个线程因为等待IO操作（如网络数据传输）而暂停，其他线程仍可继续运行，避免整个程序因单一阻塞而停滞。 - **便于建模**：将大任务分解为多个线程，可以使编程更为简单，每个线程专注于特定任务，有利于代码的组织和维护。 2. 线程与进程的区别： - **地址空间**：进程拥有独立的地址空间，这意味着进程间的内存是隔离的，一个进程崩溃不会直接影响其他进程。而线程共享进程的地址空间，因此线程之间的数据共享更直接，但一个线程的异常可能导致整个进程的崩溃。 - **资源管理**：进程作为操作系统分配资源的基本单位，具有更多的独立性，而线程则更轻量级，主要用于协调同一进程内的并发执行。 3. Java实现线程的几种方式： - **继承Thread类**：创建一个新的类，该类继承自`Thread`类，然后重写`run()`方法，创建实例并调用`start()`方法启动线程。 - **实现Runnable接口**：创建一个实现了`Runnable`接口的类，同样定义`run()`方法，然后将`Runnable`对象传递给`Thread`的构造函数，通过`Thread`对象启动线程。 - **使用ExecutorService、Callable、Future**：这种方式允许创建具有返回值的线程。`ExecutorService`用于管理线程池，`Callable`接口用于创建有返回结果的线程任务，`Future`接口用于获取线程执行的结果。 4. 启动线程的方法： - `start()`方法：这是启动线程的关键，它会调度线程进入就绪状态，等待CPU的执行。一旦获得CPU时间片，就会执行`run()`方法中的代码。 - `run()`方法：`run()`方法包含了线程要执行的任务代码，但它并不直接启动线程。直接调用`run()`方法只会以当前线程（主线程或其他已启动的线程）执行`run()`里的代码，不会产生新的线程。 多线程编程涉及的概念还包括线程安全、同步机制（如`synchronized`关键字，`Lock`接口）、线程间通信（如`wait()`, `notify()`, `notifyAll()`方法）、线程池（`ExecutorService`的使用）等。理解和掌握这些知识点对于编写高效、稳定且易于维护的多线程程序至关重要。在面试中，面试官通常会通过询问这些题目来评估候选人的并发编程能力。