Java多线程与并发相关

一 进程与线程的区别

1. 进程和线程的由来

• 串行 : 初期的计算机只能串行执行任务,并且需要长时间等待用户输入;
• 批处理 : 预先将用户的指令集中成清单,批量串行处理用户指令,仍然无法并发执行;
• 进程 : 独占内存空间,保存各自运行状态,相互不干扰且可以相互切换,为并发处理任务提供了可能;
• 线程 : 共享进程的内存资源,相互间切换更快捷,支持更细粒度的任务控制,使进程内的子任务得以并发执行;

2. 进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位.

3. 总结 :

• 线程不能看做独立应用,而进程可看做独立应用;
• 进程有独立的地址空间,相互不影响,线程只是进程的不同执行路径;
• 线程没有独立的地址空间,多进程的程序比多线程的程序更加健壮;
• 进程的切换比线程的切换开销大;

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二 进程和线程的关系

• Java对操作系统提供的功能进行封装,包括进程和线程;
• 运行一个程序会产生一个进程,进程包含至少一个线程;
• 每个进程对应一个JVM实例,多个线程共享JVM里的堆;
• Java采用单线程变成模型,程序会自动创建主线程;
• 主线程可以创建子线程,原则上要后于子线程完成执行;

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三 Thread中的start和run方法的区别?

1. start方法会调用JVM的StartThread方法,创建一个子线程thread.entry调用run方法;
2. 调用start()方法会创建一个新的子线程并启动;
3. run()方法只是Thread的一个普通方法的调用;

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四 Thread和Runnable的关系

1. Thread是实现了Runnable接口的类,使得run支持多线程;
2. 因类的单一继承原则,推荐多使用Runnable接口;

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五 如何给run()方法传参

1. 构造函数传参;
2. 成员变量传参;
3. 回调函数传参;

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六 如何实现处理线程的返回值

1. 主线程等待法;
2. 使用Thread类的join()阻塞当前线程以等待子线程处理完毕;
3. 通过Callable接口实现 : 通过FutureTask 或者线程池获取;

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七 线程的状态

• 新建 : 创建后尚未启动的线程;
• 运行 : 包含Running和Ready;
• 无限期等待 : 不会被分配CPU执行时间,需要显式被唤醒;
• 限期等待 : 在一定时间后会由系统自动唤醒;
• 阻塞 : 等待获取排它锁;
• 结束 : 已终止线程的状态,线程已经结束执行;

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八 sleep和wait的区别

1. 基本的差别

 - sleep是Thread类的方法,wait是Object类中定义的方法;
 - sleep()方法可以在任何地方使用;
 - wait()方法只能在synchronized方法或synchronized块中使用;

2. 本质区别

 - Thread.sleep()只会让出CPU,不会释放锁;
 - Object.wait()不仅让出CPU,还会释放锁;

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九 notify和notifyall的区别

在介绍之前我们需要先介绍两个概念: 锁池和等待池;

1. 锁池

  假设线程A已经拥有了某个对象的锁,而其他线程B C想要调用这个对象的某个synchronized方法,由于B C线程在进入对象的synchronized方法之前必须先获得该对象锁的拥有权,而恰好该对象的锁目前正被线程A所占用,此时B C线程就会被阻塞,进入一个地方去等待锁的释放,这个地方就是对象的锁池;

2. 等待池

  假设线程A调用了某个对象的wait()方法,线程A就会释放该对象的锁,同时线程A就会进入到该对象的等待池中,进入到等待池中的线程不会去竞争该对象的锁;

3. 区别

• 如果线程调用了对象的wait()方法，那么线程便会处于该对象的等待池中，等待池中的线程不会去竞争该对象的锁。
• 当有线程调用了对象的notifyAll()方法(唤醒所有 wait 线程)或notify()方法(只随机唤醒一个 wait 线程),被唤醒的的线程便会进入该对象的锁池中，锁池中的线程会去竞争该对象锁.也就是说,调用了notify后只要一个线程会由等待池进入锁池,而notifyAll会将该对象等待池内的所有线程移动到锁池中,等待锁竞争;
• 优先级高的线程竞争到对象锁的概率大,假若某线程没有竞争到该对象锁,它还会留在锁池中,唯有线程再次调用wait()方法,它才会重新回到等待池中.而竞争到对象锁的线程则继续往下执行,直到执行完了synchronized代码块,它会释放掉该对象锁,这时锁池中的线程会继续竞争该对象锁.

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十 yield函数

1. 概念

  当调用Thread.yield()函数时,会给线程调度器一个当前线程愿意让出CPU使用的暗示,但是线程调度器可能会忽略这个暗示.

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十一 如何中断线程

1. 通过调用stop()方法中断线程;
2. 使用suspend()和resume()方法;
3. 调用interrupt(),通知线程中断;
    interrupt() : 调用此方法以后如果线程为阻塞状态会立即退出阻塞状态并抛出一个异常;如果是正常活动状态则会将中断标志设置为true之后继续正常运行,不受影响;