从新手到大师：Java并发编程你必须知道的那些事！

本文主要是介绍从新手到大师：Java并发编程你必须知道的那些事！，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1 进程和线程的区别？

进程是独立的执行单元，拥有自己的资源和内存，而线程是在进程内的执行单元，共享进程的资源。线程可以高效地执行任务，但需要注意共享资源时的同步问题。进程则提供了更高的隔离度，适用于需要较强隔离的场景。

进程可以看作是计算机上运行的程序的一个实例。每个进程都有自己的内存空间和资源，像是一座独立的工厂，每个工厂都拥有自己的机器、员工和原材料，相互之间没有直接的干扰。

进程之间的通信和数据交换比较复杂，通常需要通过操作系统提供的机制，比如管道、文件或网络进行。

进程是操作系统中资源分配的基本单位，每个进程都有一个唯一的进程标识符（PID）。

线程则是进程中的一个执行单元。可以把线程看作是工厂中的一个员工，它们共享工厂的资源，如机器和原材料，但每个员工有自己的工作任务。

线程之间可以很方便地共享数据和资源，因为它们都在同一个进程内，线程的创建和销毁开销比进程小得多，但因为共享资源，线程之间的协调和同步变得更加重要。

实际例子，比如浏览器。每个浏览器窗口或标签页通常就是一个进程，这样即使一个标签页崩溃，其他标签页也不会受影响。每个标签页中的操作，比如加载网页、执行JavaScript脚本等，都是由不同的线程来处理的，这些线程共享同一个标签页的内存空间，从而可以更高效地进行任务。

创建一个新的进程可能需要比较大的开销，因为操作系统需要为这个进程分配独立的内存空间和资源。

使用 ProcessBuilder 在Java中创建新进程：

ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder("text.exe");
// 启动一个新的进程，独立于当前进程运行
Process process = processBuilder.start();

相比之下，创建线程的开销要小得多，线程可以在同一进程内共享资源。

创建线程Demo：

public class MyThread extends Thread {public void run() {System.out.println("Thread is running");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {MyThread thread = new MyThread();// 启动一个新的线程，这个线程与主线程共享相同的进程资源thread.start(); }
}

2 如何创建一个线程实例并且运行它？

创建和运行一个线程实例是进行多任务处理的重要步骤，线程允许程序同时执行多个任务，提高了应用的效率和响应能力。

通过定义一个类来创建一个线程实例，这个类通常需要继承自一个线程基类，或者实现一个线程接口。

线程的创建过程涉及到两个主要步骤：定义线程的工作内容和启动线程。

定义线程的工作内容的方式有多种。一种常见的方法是创建一个新的类，并继承自线程类。这个新类需要重写一个特定的方法，这个方法中包含了线程在运行时要执行的任务。

定义一个线程类Demo：

public class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("运行ing");}
}

创建线程实例后，接下来需要启动线程，通过调用线程实例的 start 方法完成的。调用 start 方法会让线程进入就绪状态，然后操作系统会调度线程的执行。调用 start 方法不会直接运行线程，而是将线程放入一个待执行的队列中，操作系统会选择合适的时机来执行它。

创建并启动线程Demo：

public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建线程实例MyThread thread = new MyThread();// 启动线程，触发 MyThread 的 run 方法执行thread.start();}
}

在另一种方法中，也可以通过实现一个线程接口来创建线程。假设有一个接口 Runnable，其中包含一个 run 方法。在实现这个接口的类中，run 方法同样需要包含线程的任务代码。通过将实现了 Runnable 接口的对象传递给一个线程实例，可以实现线程的创建和运行。

实现 Runnable 接口Demo：

public class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("运行ing");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建 Runnable 实例MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();// 创建线程实例，将 Runnable 实例传递给线程Thread thread = new Thread(myRunnable);// 启动线程thread.start();}
}

3 Runnable 和 Callable 接口有什么区别？它们是如何使用的？

Runnable 和 Callable 用于并发编程的两个接口，它们允许在多线程环境中执行任务，但有一些重要的区别。

Runnable 接口定义了一个方法 run()，这个方法中的代码是线程执行的主体。

Runnable 适合用于不需要返回结果的任务，比如更新用户界面或处理日志，它无法直接返回结果，且不能抛出受检查异常。Runnable接口的Demo在上方。

Callable 接口不仅定义了任务的代码，还允许任务返回一个结果。

Callable 的 call() 方法会返回一个值，这个值可以用来表示任务的结果。与 Runnable 不同，Callable 可以抛出受检查异常，这让它能处理更复杂的错误情况。为了获取 Callable 执行的结果，通常需要配合 Future 对象使用。

实现 Callable 接口Demo：

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ExecutorService;public class MyCallable implements Callable<Integer> {@Overridepublic Integer call() throws Exception {// 返回一个结果return 42; }
}public class Main {public static void main(String[] args) throws Exception {ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();Future<Integer> future = executor.submit(new MyCallable());// 获取 Callable 任务的结果Integer result = future.get(); System.out.println("任务结果: " + result);executor.shutdown();}
}

Runnable 和 Callable 的选择取决于任务是否需要返回值和是否需要处理受检查异常。Runnable 适合简单的任务，Callable 更适合需要返回结果或处理异常的复杂任务。

4 方法定义中 synchronized 关键字的含义是什么？静态方法？在一个块之前 ？

synchronized 关键字用于实现线程同步，解决多线程环境中资源竞争的问题。通过在方法或代码块上使用 synchronized，可以确保同一时间只有一个线程能够执行这段代码，从而避免数据不一致或其他并发问题。

synchronized 关键字用于方法时，它会锁定整个对象。

展示了一个实例方法如何使用 synchronized ：

public class MyClass {public synchronized void synchronizedMethod() {// 每次只有一个线程可以进入这个方法，其他线程必须等待，直到第一个线程执行完成并释放锁}
}

synchronized 用于静态方法，它会锁定整个类的对象。

意味着所有该类的实例共享同一个锁，静态方法使用 synchronized ：

public class MyClass {public static synchronized void synchronizedStaticMethod() {// 确保了在同一时刻，只有一个线程能够执行这个类的静态同步方法}
}

synchronized 用于代码块，而不是整个方法，这样做的好处是可以只锁定代码块中真正需要同步的部分。

代码块使用synchronized：

public class MyClass {// lock 对象用于控制代码块的访问private final Object lock = new Object();public void someMethod() {// 只有持有 lock 锁的线程才能执行代码块中的代码synchronized (lock) {// 使用代码块同步时，可以控制锁定的范围，从而提高程序的效率和性能}}
}

苦难是人生的老师，通过苦难，走向欢乐

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