NET面试：线程同步与多线程基础解析

"NET面试题-多线程编程与线程同步1" 在.NET开发中，多线程编程和线程同步是重要的概念，涉及到进程与线程的关系、线程安全、锁机制以及并发控制等核心知识。以下是对面试题的详细解答： 1. **线程与进程的区别**： - **进程**：是应用程序的执行实例，拥有独立的内存空间，包含多个线程，进程间不共享内存。 - **线程**：是进程内的执行单元，共享同一进程的资源，如内存、文件句柄等。线程切换代价较小，因此多线程用于实现并发执行。 2. **GUI不支持跨线程访问控件**： - GUI控件通常由主线程创建和维护，为了保证界面的稳定性和一致性，不允许非创建线程修改这些控件。解决办法通常是使用`Control.Invoke`或`Control.BeginInvoke`方法，将操作委托给主线程执行。 3. **后台线程与前台线程**： - **后台线程**：不支持应用程序运行，当所有前台线程结束时，后台线程也会被强制终止。 - **前台线程**：是应用程序的一部分，只要至少有一个前台线程运行，应用程序就不会退出。 4. **锁机制**： - **锁**：用于确保多线程环境中的数据一致性，防止数据竞争。在.NET中，常见的锁有`lock`关键字、`Mutex`、`Semaphore`、`Monitor`等。 - **lock**：是基于`Monitor`的，用于同步对特定对象的访问。它锁定的是对象的引用，而不是值，所以不能锁定值类型，因为值类型会按值复制。 5. **lock参数要求**： - lock锁定的是对象的引用，以确保同一时刻只有一个线程可以访问受保护的代码块。参数必须是引用类型，不能是值类型，因为值类型在传递时会发生拷贝，可能导致多线程同时访问。 6. **多线程与异步的区别**： - **多线程**：是通过创建多个线程来实现并发执行，资源竞争和上下文切换可能带来性能开销。 - **异步**：基于IO操作的非阻塞特性，无需额外线程即可实现并发，如`.NET`的`async/await`，效率更高，但逻辑相对复杂。 7. **线程池优点与不足**： - **优点**：减少了线程创建和销毁的开销，提高了响应速度，能够有效利用系统资源。 - **不足**：无法控制线程的执行顺序，且线程池大小有限，过多任务可能导致资源耗尽。 8. **Mutex与lock对比**： - **Mutex**：全局互斥锁，可以在进程间同步，适合保护跨进程的共享资源。 - **lock**：仅限于线程内部，更适合保护线程内的资源。一般情况下，如果只涉及单个进程，lock可能更简单易用。 9. **死锁测试**： - 代码中存在递归锁，可能导致死锁。如果i>10，递归调用时，可能会造成多个线程持有同一对象的锁，形成循环等待，从而引发死锁。 10. **双检锁实现单例模式Singleton**： 双检锁（Double-Checked Locking）模式可以保证单例的线程安全，代码通常包含一个静态私有字段和一个实例化方法，首次检查实例是否存在，若不存在，再加锁创建。 11. **并行循环代码问题**： 代码中的`Parallel.For`在并行执行中可能会导致竞态条件，`a`不是线程安全的，输出结果不确定。为确保正确性，可以使用`Interlocked.Increment`或`lock`关键字来增加`a`的值。 以上内容详细阐述了.NET中多线程编程和线程同步的相关知识，包括进程与线程的关系、线程同步机制、锁的使用、异步编程和单例模式的实现等。理解这些概念对于开发高性能、高并发的.NET应用至关重要。