java 进程,线程,并行,并发,wait,sleep - 面试宝典

た入场券 2024-03-24 22:37 49阅读 0赞

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Java进程是指操作系统中正在运行的一个Java程序实例。每个Java进程都有自己的内存空间，可以独立运行，并且可以与其他进程进行通信。 Java线程是进程中的一个执行单元，一个进程可以有多个线程。线程是独立运行的，可以同时执行多个任务。Java线程是通过Thread类来创建和管理的。 并行是指两个或多个任务在同一时刻同时执行，需要多个执行单元。在Java中，可以通过多线程来实现并行执行。 并发是指两个或多个任务在同一时间段内交替执行，需要一个执行单元。在Java中，可以通过线程的调度来实现并发执行。 wait是Object类中的一个方法，用于使线程进入等待状态，直到其他线程调用notify或notifyAll方法唤醒它。 sleep是Thread类中的一个方法，用于使线程进入休眠状态，暂停执行一段时间。 以下是一个简单的示例代码，展示了如何创建线程并实现并行执行：

javaCopy codepublic class ParallelExecutionExample {
        public static void main(String[] args) {
            Thread thread1 = new Thread(new Task("Task 1"));
            Thread thread2 = new Thread(new Task("Task 2"));
            
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
    }
    class Task implements Runnable {
        private String name;
        
        public Task(String name) {
            this.name = name;
        }
        
        public void run() {
            System.out.println("Executing " + name);
            
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
            System.out.println(name + " finished");
        }
    }

以上代码创建了两个线程，分别执行名为"Task 1"和"Task 2"的任务。在任务执行的过程中，通过sleep方法使线程休眠一秒钟，模拟任务的耗时操作。最终输出每个任务的执行结果。由于使用了多线程，所以两个任务可以并行执行，互不影响。

wait方法和sleep方法的区别在于：

*  wait方法属于Object类，是用于线程之间的协作的，调用wait方法会使当前线程进入等待状态，并释放对象的锁，直到其他线程调用notify或notifyAll方法来唤醒它。wait方法必须在synchronized块或方法中调用。
 *  sleep方法属于Thread类，是用于线程的休眠的，调用sleep方法会使当前线程进入休眠状态，不会释放对象的锁。sleep方法可以在任何地方使用。 以下是修改后的示例代码，展示了如何使用wait和sleep方法：

javaCopy codepublic class ParallelExecutionExample {
        public static void main(String[] args) {
            Task task = new Task();
            Thread thread1 = new Thread(() -> {
                synchronized (task) {
                    try {
                        System.out.println("Executing Task 1");
                        task.wait(); // 线程1进入等待状态
                        System.out.println("Task 1 resumed");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
            Thread thread2 = new Thread(() -> {
                synchronized (task) {
                    System.out.println("Executing Task 2");
                    try {
                        Thread.sleep(1000); // 线程2休眠1秒钟
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    task.notify(); // 唤醒等待的线程1
                    System.out.println("Task 2 finished");
                }
            });
            thread1.start();
            thread2.start();
        }
        static class Task {
        }
    }

在这个示例中，线程1先执行，进入synchronized块后调用wait方法，进入等待状态。然后线程2执行，进入synchronized块后调用sleep方法，使线程休眠1秒钟。1秒钟后，线程2调用notify方法唤醒等待中的线程1，并输出相应的信息。最终输出结果为：

plaintextCopy codeExecuting Task 1
    Executing Task 2
    Task 2 finished
    Task 1 resumed

这个示例展示了wait和sleep的不同用途和效果。

**目录**

Java 进程、线程、并行、并发、wait、sleep - 面试宝典

进程和线程

并行和并发

wait 和 sleep

Java 多线程的应用场景

面试常见问题

结论

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## Java 进程、线程、并行、并发、wait、sleep - 面试宝典 ##

Java 是一门广泛应用的编程语言，其在面试中常常涉及到与多线程、并发和并行相关的问题。本篇文章将介绍 Java 中的进程、线程、并行、并发、wait 和 sleep，帮助读者更好地理解这些概念并为面试做好准备。

### 进程和线程 ###

进程（Process）是指在操作系统中运行的一个程序，它具有独立的内存空间和资源。线程（Thread）是进程中的一个执行单元，一个进程可以包含多个线程。进程和线程的关系可以用“一个进程包含多个线程”的方式来描述。

### 并行和并发 ###

并行（Parallelism）是指在同一时刻同时执行多个任务，这些任务可以是不同的进程或线程。并行的目的是通过同时执行多个任务来提高系统的处理能力和效率。 并发（Concurrency）是指在同一时间段内执行多个任务，这些任务可以是不同的进程或线程。并发的目的是通过合理的任务调度和资源管理，实现多个任务之间的交替执行，从而提高系统的响应性和资源利用率。

### wait 和 sleep ###

wait 和 sleep 都是 Java 中用于线程控制的方法。它们的主要区别如下：

*  wait 方法是 Object 类中的方法，它用于使线程进入等待状态，直到其他线程调用 notify 或 notifyAll 方法来唤醒它。wait 方法必须在同步代码块中使用，并且会释放对象的锁。
 *  sleep 方法是 Thread 类中的方法，它用于使线程进入休眠状态，暂停一段时间后再继续执行。sleep 方法不会释放对象的锁。

### Java 多线程的应用场景 ###

Java 多线程的应用场景包括但不限于以下几个方面：

1.  提高程序的运行效率：通过同时执行多个任务，减少程序的执行时间。
2.  并发处理请求：在服务器端，可以通过多线程实现并发处理客户端请求，提高系统的吞吐量和响应性能。
3.  处理复杂的计算任务：对于一些复杂的计算任务，可以将其拆分成多个子任务，并使用多线程同时执行，加快计算速度。
4.  实现实时任务：对于需要及时响应的任务，可以使用多线程实现实时处理。

### 面试常见问题 ###

在面试中，常常会涉及与进程、线程、并发、并行、wait 和 sleep 相关的问题。以下是一些常见的问题：

1.  进程和线程的区别是什么？
2.  并发和并行的区别是什么？在什么情况下会选择并行，什么情况下会选择并发？
3.  wait 和 sleep 方法有什么区别？
4.  Java 中如何创建线程？
5.  Java 中如何实现线程同步？ 以上问题只是一部分，读者在面试前可以针对这些问题进行准备，并结合自己的经验和知识进行回答。

### 结论 ###

Java 中的进程、线程、并行、并发、wait 和 sleep 是面试中经常涉及的知识点。通过对这些概念的理解，读者可以更好地回答与多线程和并发相关的问题，展示自己的知识水平和技能。在面试前，建议读者对这些知识进行学习和实践，并结合具体的应用场景进行思考和讨论，以提高面试的准备和表现水平。

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