并发编程面试题一

发布于:2025-03-17 ⋅ 阅读:(13) ⋅ 点赞:(0)

1、什么是进程、线程、协程,他们之间的关系是怎样的

进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。每个进程都有独立的内存空间,进程之间相互独立,一个进程崩溃不会影响其他进程,进程间通信(IPC)需要通过特定的机制,如管道、消息队列、共享内存等。创建和销毁进程的开销较大,因为需要分配和回收独立的资源。

线程是进程中的一个执行单元,是CPU调度的基本单位。一个进程可以包含多个线程,这些线程共享进程的内存空间和资源。线程之间共享进程的资源,因此线程间的通信更加方便,但也容易引发资源竞争和同步问题。线程的创建和销毁开销较小,因为它们共享进程的资源。

协程是一种用户态的轻量级线程,由程序员在代码中显式控制调度。协程可以在执行过程中暂停和恢复,而不需要操作系统的介入。

一个程序运行之后,至少会有一个进程,一个进程可以包括多个线程,但至少有一个线程。

2、协程对于多线程的优缺点

优点:非常快速的上下文切换,单线程就可以实现高并发,由于只有一个线程,不存在同时写变量的冲突。

缺点:目前没有成熟的第三方库,存在风险。

3、并发和并行的区别并举例

并发是指多个任务在同一段时间内交替执行,从宏观上看是同时进行的,实际上是快速切换任务来实现的。

并行是多个任务真正同时进行,通常需要多核CPU或多台机器的支持。

举例:大厨跟三个徒弟甲、乙、丙的故事

单线程:大厨先跟甲说如何做可乐鸡翅,甲做完之后,大厨再跟乙说如何做可乐鸡翅,乙做完之后,大厨再跟丙说如何做可乐鸡翅,丙做完之后,线程结束。

并发:大厨先跟甲说如何做可乐鸡翅,甲在做可乐鸡翅的同时,大厨跟乙说如何做,不用等到甲做完。

并行:直接给三个徒弟发配三个大厨。

4、java里面实现多线程有哪几种方式,有什么不同

(1)继承Thread:重写里面run方法,创建实例,执行start。

优点:代码编写简单。

缺点:没有返回值,继承一个类之后没法继承其他的类,拓展性差。

public class ThreadDemo extends Thread{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("继承Thread实现多线程,名称:"+Thread.currentThread().getName());
    }
}



//Main方法
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDemo t1 = new ThreadDemo();
        t1.setName("Demo1");
        t1.start();
        System.out.println("主线程名称:"+Thread.currentThread().getName());
}

运行结果: 

主线程名称:main
继承Thread实现多线程,名称:Demo1

(2)实现Runnable:定义一个类实现Runnable接口,实现里面的run方法,创建Thread类,将实现Runnable接口的类的对象作为参数传递给Thread对象,调用star方法。

优点:线程类可以实现多个接口,也可以再继承一个类。

缺点:没有返回值,不能直接启动,需要构造一个Thread实例传递进去启动。

public class RunnableDemo implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("通过Runnable实现多线程,名称:"+Thread.currentThread().getName());
    }
}

//Main方法
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        
        RunnableDemo r = new RunnableDemo();
        Thread t2 = new Thread(r);
        t2.setName("Demo2");
        t2.start();
        System.out.println("主线程名称:"+Thread.currentThread().getName());
}

运行结果: 

通过Runnable实现多线程,名称:Demo2
主线程名称:main

(3)通过Callable和FutureTask方式:定义一个类实现Callable接口,实现里面的call方法。创建FutureTask类的对象,将Callable对象作为参数传递给FutureTask对象。创建Thread类,将FutureTask对象作为参数传递给Thread对象,调用star方法。

优点:有返回值,拓展性也高。

缺点:JDK5以后才支持,需要重写call方法,结合多个类比如FutureTask和Thread类。

public class CallableDemo implements Callable {

    @Override
    public Object call() throws Exception {
        System.out.println("通过Callable实现多线程,名称:"+Thread.currentThread().getName());
        return "这是返回值";
    }
}

//Main方法
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {

        CallableDemo c = new CallableDemo();
        FutureTask f = new FutureTask(c);
        Thread t3 = new Thread(f);
        t3.setName("Demo3");
        t3.start();
        System.out.println("主线程名称:"+Thread.currentThread().getName());
        System.out.println(f.get());
}

运行结果: 

主线程名称:main
通过Callable实现多线程,名称:Demo3
这是返回值

(4)通过线程池创建线程:定义一个类实现Runnable接口,实现里面的run方法,创建线程池,调用执行方法并传入实现Runnable接口的类的对象。

优点:安全高性能,复用线程。

缺点:JDK5之后才支持,需要结合Runnable进行使用。

public class RunnableDemo1 implements Runnable {


    @Override
    public void run() {
        System.out.println("通过创建线程池来实现多线程,名称:"+Thread.currentThread().getName());
    }
}

//Main方法
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        RunnableDemo1 r1 = new RunnableDemo1();
        ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(3);
        for(int i=0;i<10;i++){
            e.execute(r1);
        }
        //关闭线程池
        e.shutdown();
    }
}

运行结果: 

通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-1
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-3
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-2
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-3
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-2
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-1
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-2
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-1
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-1
通过创建线程池来实现多线程,名称:pool-1-thread-2

我们一般常用Runnable和线程池两种方式,简单方便,高性能。 


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