面试题：Java中并发并行串行的区别

在 Java 中，并发、并行和串行是三个常见的概念，它们描述了程序中任务执行的不同方式。虽然它们之间存在某些相似之处，但它们的实现和用途有显著的区别。

1. 串行 (Serial)

串行是指任务按照顺序一个接一个地执行，前一个任务完成后再执行下一个任务。它是最简单的执行方式。

特点：
- 一个任务在另一个任务之前执行。
- 只有一个任务在某个时间点执行。
- 没有任务的并行处理，完全按顺序执行。

这里写一个示例：

java">public class SerialExample {public static void main(String[] args) {task1();  // 执行任务1task2();  // 执行任务2}public static void task1() {System.out.println("Task 1 is executing");}public static void task2() {System.out.println("Task 2 is executing");}
}

2. 并发 (Concurrency)

并发是指多个任务在同一时间段内开始执行，但并不是完全同时进行。它意味着程序中可能有多个任务，但它们并不是同时执行的，而是通过切换线程或任务的执行，给用户“同时进行”的感觉。

特点：
- 任务是交替执行的，可能会通过时间片轮转来模拟并行。
- 操作系统和 JVM 可以切换多个线程，使得多个任务在同一时间段内得到处理。
- 并发并不意味着任务是同时执行的，只是任务被交替执行。

示例：

java">public class ConcurrencyExample {public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(() -> task1());Thread t2 = new Thread(() -> task2());t1.start();  // 启动线程1t2.start();  // 启动线程2}public static void task1() {System.out.println("Task 1 is executing");}public static void task2() {System.out.println("Task 2 is executing");}
}

适用场景：
- 当任务需要等待其他资源（例如 I/O 操作）时，可以利用 CPU 空闲时间来执行其他任务。
- 任务之间是独立的，但需要同时进行。

3. 并行 (Parallelism)

并行是指多个任务真正同时执行。在多核处理器或多处理器系统中，任务会在不同的 CPU 核心上同时执行，从而减少总体执行时间。

特点：
- 任务真正同时执行，可以在多个 CPU 核心上同时进行。
- 提升了程序执行的效率，特别是对于计算密集型任务。

示例：

java">public class ParallelExample {public static void main(String[] args) {ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();forkJoinPool.submit(() -> {task1();  // 并行执行任务1});forkJoinPool.submit(() -> {task2();  // 并行执行任务2});forkJoinPool.shutdown();}public static void task1() {System.out.println("Task 1 is executing");}public static void task2() {System.out.println("Task 2 is executing");}
}

适用场景：
- 任务是计算密集型的，可以通过多个 CPU 核心同时执行来加速处理。
- 需要显著减少任务的执行时间。

区别总结

特性	串行 (Serial)	并发 (Concurrency)	并行 (Parallelism)
执行方式	一个接一个顺序执行	任务交替执行，通过多线程模拟	任务真正同时执行，多个线程或 CPU 核心
任务依赖性	任务之间可能有依赖	任务可能是独立的，交替执行	任务独立，完全并行执行
实现方式	单线程，按顺序执行	多线程，但任务不是完全同时执行	多线程或多进程，任务同时执行
适用场景	简单任务，顺序执行	任务之间相互独立，需要多任务	计算密集型任务，充分利用多核
性能影响	执行慢，受限于单核处理	可能提高效率，但受限于单核	大幅提升执行效率，减少时间