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  • Java面试-进程线程

    一、进程相关概念:

    1、程序是一个静态的概念,进程是执行起来的程序,是一个动态的概念。线程是进程的一部分,一个进程可以有一个或多个线程 2、进程和线程最根本的区别在于:进程是资源分配的单位,线程是调度和执行的单位。线程可以看成是轻量级的进程,线程之间切换开销很小 3、多进程:在操作系统中同时运行多个任务(程序) 4、多线程:在同一应用程序中有多个顺序流同时执行 5、每个进程都有独立的代码和数据空间(称为:进程上下文),进程间的切换会有较大的开销 6、系统会为每个进程分配不同的内存区域,但是不会为线程分配内存。计算机软硬件资源的分配与线程无关,线程只能共享它所属进程的资源

    二、Java中实现多线程的方式(三种):

    1、通过继承Thread类,重写run方法,创建实例对象,调用start()方法来实现。

      需要注意的是:调用start()方法后,并不是立即执行多线程代码,而是使得该线程变为可运行状态(Runnable),具体什么时候执行多线程代码由操作系统决定

      这种方法的缺点是:如果类已经继承了一个类,则无法再继承Thread类。因为Java是单继承

    2、实现Runnable接口,并实现该接口的run()方法【一般推荐使用此方法】。具体步骤如下:

      ①自定义类并实现Runnable接口,实现run方法

      ②创建Thread对象,用实现Runnable接口的对象作为参数实例化该Thread对象。如 Thread thread1 = new Thread(new TestThread2());

      ③调用Thread的start方法

      这种方式也是开发中更多使用的方法。因为Thread类定义了多种可以被派生类使用或重写,但是只有run方法是必须被重写的,在run方法中实现这个线程的主要功能

    3、实现Callable接口,重写call方法。Callable接口与Runnable 接口类似,功能比runnable更强大,主要有以下三点:

      ①Callable可以提供返回值,Runnable没有

      ②Callable中的call方法可以抛出异常

    三、线程状态和生命周期

    1、线程有 5 种状态:新生,就绪,运行,死亡,阻塞。线程生命周期图如下【好好理解,基本包含了线程整个生命周期的知识】:

     终止线程的方法:一般不使用JDK提供的stop/destory方法,他们本身也被弃用。通常使用一个boolean的标记变量,当这个变量置位false时,终止线程的运行

    暂停线程的方法:使用sleep方法和yield方法。这两种方法的区别:sleep方法是让正在运行的线程进入阻塞状态,直到休眠期满了,才进入就绪状态。yield方法则是让线程直接进入就绪状态

            

     四、说说你对线程池的理解

    1、线程池简单来说就是一句话,用来对线程进行一个集中统一的管理,以此来减少系统资源的消耗。因为创建线程是非常耗时的, 多线程运行时间,系统不断的启动和关闭新线程,成本非常高,会过渡消耗系统资源,以及过渡切换线程的危险,从而可能导致系统资源的崩溃。

    2、线程池的优势:

    ①降低系统资源消耗,提高系统响应速度。通过重用已存在的线程,一个线程可执行多个任务,降低线程创建和销毁造成的消耗;

    ②方便线程并发数的管控。因为线程若是无限制的创建,可能会导致内存占用过多而产生OOM(内存使用过大),并且会造成cpu过度切换

    ③提供更强大的功能,延时定时线程池

    3、线程池的参数有哪些:

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }

        1、corePoolSize(线程池基本大小):当向线程池提交一个任务时,若线程池已创建的线程数小于corePoolSize,即便此时存在空闲线程,也会通过创建一个新线程来执行该任务,直到已创建的线程数大于或等于corePoolSize时,(除了利用提交新任务来创建和启动线程(按需构造),也可以通过 prestartCoreThread() 或 prestartAllCoreThreads() 方法来提前启动线程池中的基本线程。)

        2、maximumPoolSize(线程池最大大小):线程池所允许的最大线程个数。当队列满了,且已创建的线程数小于maximumPoolSize,则线程池会创建新的线程来执行任务。另外,对于无界队列,可忽略该参数。

        3、keepAliveTime(线程存活保持时间)当线程池中线程数大于核心线程数时,线程的空闲时间如果超过线程存活时间,那么这个线程就会被销毁,直到线程池中的线程数小于等于核心线程数。

        4、workQueue(任务队列):用于传输和保存等待执行任务的阻塞队列。

        5、threadFactory(线程工厂):用于创建新线程。threadFactory创建的线程也是采用new Thread()方式,threadFactory创建的线程名都具有统一的风格:pool-m-thread-n(m为线程池的编号,n为线程池内的线程编号)。

        6、handler(线程饱和策略):当线程池和队列都满了,再加入线程会执行此策略。

    4、线程池流程:

      

    5、线程池为什么需要使用(阻塞)队列?

    ①  因为线程若是无限制的创建,可能会导致内存占用过多而产生OOM,并且会造成cpu过度切换。

    ② 创建线程池的消耗较高。

    ③ 线程池创建线程需要获取mainlock这个全局锁,影响并发效率,阻塞队列可以很好的缓冲

    6、Java提供了四个线程池的实现类:

    ① newSingleThreadExecutor:创建一个单线程的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个线程因为异常结束了,会有一个新的线程来替代它

    ② newFixedThreadPool:创建一个定长的线程池,可控制线程的最大并发量,超出的线程会在队列中等待。使用这个线程时,要预先估算出线程的数量

    ③ newCachedThreadPool:用来创建一个可缓存的线程池,适用于负载较轻的场景,执行短期异步任务。(可以使得任务快速得到执行,因为任务时间执行短,可以很快结束,也不会造成cpu过度切换)

    ④ newScheduledThreadPool:创建一个定长线程池,适用于执行定时或者周期性任务的需求



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