揭秘线程的8大秘密（中），你真的懂线程吗？

深入探讨Java线程面试的8个核心问题

线程概述

在Java编程领域，线程是至关重要的概念，它们作为并发执行的基石，在面试中也经常被提及。本文深入探讨了8个关于线程的必备面试问题，全面涵盖了线程的基本原理和常见问题。

问题1：什么是线程？

线程是操作系统中的基本执行单元，它是一个独立于其他线程运行的程序组件。线程可以并发执行不同的任务，提升应用程序的效率和响应能力。与进程不同，线程共享同一进程的内存空间，因此可以访问进程中的全局变量。

问题2：线程有什么特性？

线程具有以下显著特性：

• 并发性： 线程可以同时执行不同的任务，实现多任务并行处理。
• 轻量级： 与进程相比，线程的创建和销毁开销更低，更轻量级。
• 共享性： 线程共享同一进程的内存空间，可以访问进程中的所有全局变量和资源。

问题3：线程有哪些状态？

线程在生命周期中可以处于不同的状态：

• 新建（New）： 线程刚刚被创建，但尚未启动。
• 就绪（Runnable）： 线程已启动，可以执行任务。
• 运行（Running）： 线程正在执行任务。
• 阻塞（Blocked）： 线程由于等待某个资源（如锁）释放而无法执行。
• 终止（Terminated）： 线程执行完毕或被终止。

问题4：什么是线程调度？

线程调度是由操作系统负责将线程分配给CPU执行的过程。常见的线程调度算法包括：

• 时间片轮转调度： 每个线程轮流获得固定的时间片执行，当时间片用尽时，系统将调度下一个线程。
• 优先级调度： 根据线程的优先级进行调度，优先级高的线程优先执行。
• 多级反馈队列调度： 将线程划分为多个优先级队列，线程根据其运行历史动态调整优先级。

问题5：什么是死锁？

死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放资源，导致所有线程都无法继续执行。死锁的常见原因包括互斥、持有并等待和不可抢占。

问题6：什么是活锁？

活锁是指两个或多个线程互相追赶，但永远无法成功完成任务。活锁的常见原因包括循环等待和优先级反转。

问题7：什么是饥饿？

饥饿是指某个线程长期无法获得资源，导致无法执行任务。饥饿的常见原因包括优先级过低和资源争用。

问题8：什么是Java线程池？

Java线程池是一个管理线程的工具，可以提高线程的性能和效率。线程池可以自动创建和销毁线程，避免频繁创建和销毁线程的开销。线程池还可控制线程的数量，防止线程过多导致系统资源枯竭。

示例代码：

// 创建一个线程
Thread thread = new Thread(() -> {
    // 线程执行的任务
});

// 启动线程
thread.start();

// 等待线程完成
thread.join();

常见问题解答

1. 线程与进程有什么区别？

线程是进程内的执行单元，而进程是操作系统的基本执行单位。一个进程可以包含多个线程，每个线程共享进程的内存空间和资源。

2. 线程如何实现并发？

线程通过时间片轮转或其他调度算法实现并发。当一个线程正在执行时，其他线程处于等待状态，一旦当前线程的时间片用尽，系统就会切换到下一个线程。

3. 什么是同步？

同步是协调多线程访问共享资源的机制，防止线程并发访问同一资源导致数据不一致。常见的同步机制包括锁和信号量。

4. 什么是volatile变量？

volatile变量是一种特殊的变量类型，它保证变量的可见性和原子性。volatile变量被修改时，会强制刷新到主内存，确保所有线程都能看到更新后的值。

5. 如何避免线程安全问题？

避免线程安全问题的方法包括：使用同步机制、使用不可变对象和使用线程安全的集合。