JAVA線程詳細總結知識點

線程併發編程是Java編程中重要的一塊內容,也是面試重點覆蓋區域,所以學好多線程併發編程對我們來說極其重要,下面跟我一起開啟本次的學習之旅吧。

JAVA線程詳細總結知識點

1.什麼是線程?

線程是操作系統能夠進行運算調度的最小單位,它被包含在進程之中,是進程中的實際運作單位。程序員可以通過它進行多處理器編程,你可以使用多線程對運算密集型任務提速。比如,如果一個線程完成一個任務要100毫秒,那麼用十個線程完成改任務只需10毫秒。Java在語言層面對多線程提供了卓越的支持,它也是一個很好的賣點。

2. 線程和進程有什麼區別?

線程是進程的子集,一個進程可以有很多線程,每條線程並行執行不同的任務。不同的進程使用不同的內存空間,而所有的線程共享一片相同的內存空間。別把它和棧內存搞混,每個線程都擁有單獨的棧內存用來存儲本地數據。

3.如何在Java中實現線程?

在語言層面有兩種方式。java.lang.Thread 類的實例就是一個線程但是它需要調用java.lang.Runnable接口來執行,由於線程類本身就是調用的Runnable接口所以你可以繼承java.lang.Thread類或者直接調用Runnable接口來重寫run()方法實現線程

4.用Runnable還是Thread?

這個問題是上題的後續,大家都知道我們可以通過繼承Thread類或者調用Runnable接口來實現線程,問題是,那個方法更好呢?什麼情況下使用它?這個問題很容易回答,如果你知道Java不支持類的多重繼承,但允許你調用多個接口。所以如果你要繼承其他類,當然是調用Runnable接口好了。

5. Java內存模型是什麼?

Java內存模型規定和指引Java程序在不同的內存架構、CPU和操作系統間有確定性地行為。它在多線程的情況下尤其重要。Java內存模型對一個線程所做的變動能被其它線程可見提供了保證,它們之間是先行發生關係。這個關係定義了一些規則讓程序員在併發編程時思路更清晰。比如,先行發生關係確保了:

線程內的代碼能夠按先後順序執行,這被稱為程序次序規則。

對於同一個鎖,一個解鎖操作一定要發生在時間上後發生的另一個鎖定操作之前,也叫做管程鎖定規則。

前一個對volatile的寫操作在後一個volatile的讀操作之前,也叫volatile變量規則。

一個線程內的任何操作必需在這個線程的start()調用之後,也叫作線程啟動規則。

一個線程的所有操作都會在線程終止之前,線程終止規則。

一個對象的終結操作必需在這個對象構造完成之後,也叫對象終結規則。

可傳遞性

6. Java內存模型是什麼?

可傳遞性

7. Java中堆和棧有什麼不同?

為什麼把這個問題歸類在多線程和併發面試題裡?因為棧是一塊和線程緊密相關的內存區域。每個線程都有自己的棧內存,用於存儲本地變量,方法參數和棧調用,一個線程中存儲的變量對其它線程是不可見的。而堆是所有線程共享的一片公用內存區域。對象都在堆裡創建,為了提升效率線程會從堆中弄一個緩存到自己的棧,如果多個線程使用該變量就可能引發問題,這時volatile變量就可以發揮作用了,它要求線程從主存中讀取變量的值。

8. 什麼是線程池? 為什麼要使用它?

創建線程要花費昂貴的資源和時間,如果任務來了才創建線程那麼響應時間會變長,而且一個進程能創建的線程數有限。為了避免這些問題,在程序啟動的時候就創建若干線程來響應處理,它們被稱為線程池,裡面的線程叫工作線程。從JDK1.5開始,JavaAPI提供了Executor框架讓你可以創建不同的線程池。比如單線程池,每次處理一個任務;數目固定的線程池或者是緩存線程池(一個適合很多生存期短的任務的程序的可擴展線程池)。

Java內存模型是什麼?

內存模型描述的是程序中各變量(實例域、靜態域和數組元素)之間的關係,以及在實際計算機系統中將變量存儲到內存和從內存取出變量這樣的低層細節.

不同平臺間的處理器架構將直接影響內存模型的結構.

在C或C++中, 可以利用不同操作平臺下的內存模型來編寫併發程序. 但是, 這帶給開發人員的是, 更高的學習成本.相比之下, Java利用了自身虛擬機的優勢,使內存模型不束縛於具體的處理器架構, 通過Java內存模型真正實現了跨平臺.(針對hotspot jvm, jrockit等不同的jvm, 內存模型也會不相同)

內存模型的特徵:

a, Visibility 可視性 (多核,多線程間數據的共享)

b, Ordering 有序性 (對內存進行的操作應該是有序的)

Java內存模型 ( java memory model )

根據Java Language Specification中的說明, jvm系統中存在一個主內存(Main Memory或Java Heap Memory),Java中所有變量都儲存在主存中,對於所有線程都是共享的。

每條線程都有自己的工作內存(Working Memory),工作內存中保存的是主存中某些變量的拷貝,線程對所有變量的操作都是在工作內存中進行,線程之間無法相互直接訪問,變量傳遞均需要通過主存完成。


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