java面试基础知识#多线程

傷城~ 2022-07-12 02:53 272阅读 0赞

1.进程：正在运行的程序，是系统进行资源分配的独立单位。

2.线程：进程的执行路径，调度和执行的单位，单个路径单线程，多个路径多线程。

本质区别：每个进程拥有自己的一套变量，而线程只是共享数据。

多进程的意义：提高CPU的使用率。 多线程的仪的意义：提高应用程序的效率

3.创建多线程的三种基本方式：

①继承Thread类，重写run方法，自定义类的实例，调用start（）方法启动线程。

②实现Runnable接口，重写run方法，自定义类的实例，调用start（）方法启动线程。

③采用Excuter创建线程池。

①VS②下②的优势：

a.单继承的局限

b.更好的体现面向对象的分离（线程与程序的分离）

c.适合多个程序去处理同一资源的情况

4.start（）方法和run（）方法的区别：

①run方法仅仅是封装线程执行的代码，直接调用是普通方法。

②start方法是启动线程，由java去调用run（）方法。

5.线程的两种调度模型

①分时调度模型：所有线程轮流使用CPU的使用全，平均分配每个线程占用cpu的时间。

②抢占式调度模型：优先让优先级搞得线程使用cpu，如果优先级相同，则随机选择一个，优先级高的获取cpu的时间片多一点。

java采用的是抢占式调度模型 优先级最高为10，最低为1，多个抢占，一个运行.

6.线程的五大状态

新建状态：创建线程对象

待运行：线程调用start（）之后，有执行的资格，没有执行权。

运行：获得cpu的执行权（当加锁保证线程安全时会进入锁池等待获取锁，即同步阻塞）

阻塞：

①等待阻塞：Object的wait（）方法调用后， 进入等待队列，唤醒后进入锁池，获得锁后又回到待运行状态。

②同步阻塞：争抢cpu使用权，没抢到手，进入锁池等待获得锁。

③其他阻塞：如sleep（），join（），时间结束后进入待运行状态。

死亡：run，main执行结束，或因异常退出。

线程终止的两大原因：当线程的run方法执行方法体中最后一条语句后，并经由return语句返回时，或者出现没有捕获的异常时，线程将终止。

7.wait（）方法和sleep（）方法:

相同点

①在多线程环境下调用可阻塞指定的秒数，并返回。

②两者都可以调用interrupt()方法打断线程的暂停状态

不同点

①每个对象都有一个锁来控制同步访问，Stnchronizad关键字可以和对象的锁交互，来实现线程的同步。

sleep()方法没有释放锁，而wait方法释放了锁，使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。

②wait。notify，notifyAll只能在同步方法或者同步控制块中使用，而sleep方法可以在任何地方使用

③sleep必须捕获异常，而wait，notify，notifyAll不需要捕获异常。

④sleep是线程类（Thread）的方法，调用会暂停此线程指定的时间，但监控依然保持，不会释放对象锁，到时间自动恢复。

⑤wait是Object的方法，调用会放弃对象锁，进入等待队列，待调用notify唤醒指定的线程或者notifyAll唤醒所有线程，才会进入锁池，当获得对象锁，进入运行状态。

8.产生线程安全问题

①是否是多线程环境

②是否有共享数据

③是否有多条语句操作共享数据

以上三个问题同时出现会出现线程安全问题

解决方案：把多个语句操作共享数据的代码给锁起来，让任意时刻只有一个线程执行即可。

9.同步安全的两种机制

①Synchronized关键字

内部对象锁，只有一个相关条件，且每一个对象都有一个内部锁，为了使线程面对的是同一把锁，对象要生成于类中，同步方法的锁是this，静态方法的锁是本类的字节码对象class。

②ReentrantLock类，实现了Lock接口。它的lock方法（一般放置于try中）和unlock方法（一般放置于finally中）

主要区别：

a,lock不再用synchronize代码包装起来

b.阻塞需要另外一种对象condition

c.同步和唤醒的对象是condition而不是lock，对应的方法是await和signal

例：

线程 woker

synchronize (obj)\{

obj.wait();

线程manager

synchronize(obj)\{

obj.notify();

lock.lock();

condition.await();

lock.unlock（）;

lock.lock();

condition.signal();

lock.unlock();

lock更加灵活，以前的方式只有一个等待队列，在实际应用中可能需要多个，为了灵活性，lock将同步互斥和等待队列分开来，互斥保证在某个时刻有一个线程访问临界区，等待队列负责保存被阻塞的线程。

内部对象只有一个相关条件，wait方法将一个线程添加到等待集中，由锁来管理那些试图进入synchronize方法的线程，由条件来管理那些调用wait的线程，一个锁对象可以有一个或多个相关的条件对象。

10.线程池

使用场景：程序中创建了大量生命周期很短的线程，应该使用线程池。

主要解决处理器单元内多个线程的执行问题，可以显著减少处理器单元的闲置时间，增加单元处理器的吞吐能力，减少并发线程的数目。

一个线程池包含很多空闲的线程，将runnable对象交给线程池，就会有一个线程调用run方法，当run方法退出后，线程不会死亡，而是在池中准备为下一个请求提供服务。

java通过Excutors提供四种线程池：

①newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池，如果线程池的长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则会建立新线程。

②newFixedThreadPool创建一个定长线程，超出的线程会在队列中等待。

③newScheduledThreadPool创建一个定长线程，会定期及周期性任务执行。

④newSingleThreadPook创建一个单线程的线程池，它会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定的顺序完成。

11.线程池与new Thread的比较

new Thread的弊端：

①每次 new Thread新建对象性能差

②线程缺乏统一管理，可能无限制新建线程，相互之间竞争，及可能过多的占用系统资源导致死机。

③缺乏更多功能，如定时执行，定期执行，线程中断。

线程池的优势：

①重用存在的线程，减少对象创建、消亡的开销，性能佳。

②可有效控制最大并发线程数，提高系统资源的使用率，减少过多资源竞争，避免阻塞。

③提供定时执行、定期执行、单线程、并发数控制等功能。

以上是个人总结的一关于线程方面的小知识点，若有不正确之处欢迎在评论中指正！

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