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{@Overridepublic 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{@Overridepublic 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 {@Overridepublic 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 {@Overridepublic 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。