多线程多进程

秋招面试的java八股文知识点补充以及iot

这里有一点阅读补充

线程和进程区别

什么是进程?
进程 (Process) 是计算机中的一个独立执行单元，是操作系统资源分配的基本单位·每个进程有各自独立的内存空间和资源，它们之间相互独立，相互之间不能访问彼此的内存空间和寄存器等资源。

什么是线程?
线程 (Thread) 是指进程中的一个执行单元，也被称为轻量级进程。一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的内存和资源·线程拥有自己的栈和程序计数器，但共享进程内的数据和资源。

进程上下文切换

进程上下文切换是操作系统将CPU从一个进程切换到另一个进程的过程
简要来说，它包括以下步骤
1.中断当前进程。
2.保存当前进程的上下文 (如程序计数器、CPU寄存器)
3.根据调度策略选择新进程
4更新新进程的进程控制块(PCB)
5.恢复新进程的上下文。
6.开始执行新进程。
进程的上下文切换非常昂贵，它涉及到需要保存很多的上下文资源

何时使用多进程和多线程？

多进程：

对资源保护和管理要求高，不限制开销和效率时可以使用多进程。
每个进程有独立的内存空间，相互之间不会影响，更安全，适合于需要并发执行但需要隔离资源的任务。
多线程：

要求效率高，切换频繁时使用多线程。
多线程共享内存空间，因此线程之间的通信和切换更加快速，适合于需要频繁切换和共享数据的任务。

进程间通信方式有哪些？

文件：进程可以通过读写共享文件来进行通信。一个进程写入文件，另一个进程读取文件。

Socket通信：基于网络编程的Socket通信是一种进程间通信的常见方式。可以通过套接字实现进程间的数据传输，包括本地通信和远程通信。

管道（Pipes）： java.io.PipedInputStream 和 java.io.PipedOutputStream 可以用于在两个相关的Java进程之间进行通信。一个进程通过输出流写入数据，另一个进程通过输入流读取数据。

Java RMI（Remote Method Invocation）： Java RMI 允许一个Java虚拟机中的对象调用另一个Java虚拟机中的对象的方法，实现了远程通信。

消息队列（Message Queue）：使用消息队列工具，比如 RabbitMQ 或 Apache Kafka，可以在不同Java进程之间传递消息，实现进程间通信。

共享内存： Java的共享内存通常通过使用 Java 的并发工具，例如 java.util.concurrent 包中的类，实现多线程间的共享数据。

进程间通信的选择：

管道通信：用于进程间互发短小、频率很高的消息。
共享内存：用于进程间共享数据量庞大、读写频繁的数据。
其他考虑套接字（Socket）。

线程间通信方法有哪些？

临界区
互斥量
信号量
事件
条件变量
读写锁

操作系统

4. 创建进程的方式：
系统初始化，例如后台进程、守护进程。
一个进程开启另一个进程，使用 fork() 函数。
用户的交互式请求，例如在命令行中启动一个新的进程。
5. 进程有几种状态？
进程有五种状态：创建、就绪、运行、阻塞、终止。在Linux系统中，进程的生命周期是从创建到终止。
11. 什么是内核线程和用户线程？
用户线程：由用户进行管理，创建、调度、同步和销毁由用户空间的库函数完成，不需要内核帮助，开销较小。
内核线程：由操作系统创建和销毁，完全由内核管理。
12. 如何实现守护进程？
创建子进程，终止父进程。
调用 setsid() 创建一个新的会话。
将当前目录更改为根目录。
重设文件权限掩码。
关闭不再需要的文件描述符。

线程里面的java函数

sleep()和wait()的区别：

sleep() 是 Thread 类的方法，wait() 是 Object 类的方法。
sleep() 不释放锁，wait() 会释放锁。
wait() 必须在同步方法或同步代码块中执行。

如何在Java中创建线程?

答案: 可以通过继承 Thread 类或实现 Runnable 接口来创建线程。
继承 Thread 类和实现 Runnable 接口的区别是什么?

答案: 继承 Thread 类只能创建一个线程，而实现 Runnable 接口可以创建多个线程。
如何启动一个线程?

答案: 可以通过调用 start() 方法来启动一个线程。
如何在Java中使用 sleep() 方法暂停线程的执行?

答案: 可以使用以下代码使用 sleep() 方法暂停线程的执行:
java
Copy code
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
如何在Java中使用 yield() 方法让出CPU资源?

答案: 可以使用以下代码使用 yield() 方法让出CPU资源:
java
Copy code
Thread.yield();
如何在Java中使用 join() 方法等待线程执行完毕?

答案: 可以使用以下代码使用 join() 方法等待线程执行完毕:
java
Copy code
try {
thread.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
如何在Java中使用 wait() 方法等待其他线程的通知?

答案: 可以使用以下代码使用 wait() 方法等待其他线程的通知:
java
Copy code
try {
obj.wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
如何在Java中使用 notify() 方法通知其他线程?

答案: 可以使用以下代码使用 notify() 方法通知其他线程:
java
Copy code
obj.notify();
如何在Java中使用 notifyAll() 方法通知所有等待的线程?

答案: 可以使用以下代码使用 notifyAll() 方法通知所有等待的线程:
java
Copy code
obj.notifyAll();
如何在Java中使用 synchronized 关键字同步代码块?

答案: 可以使用以下代码使用 synchronized 关键字同步代码块:
java
Copy code
synchronized (obj) {
// 同步代码块
}
如何在Java中使用 synchronized 关键字同步方法?

答案: 可以使用以下代码使用 synchronized 关键字同步方法:
java
Copy code
public synchronized void method() {
// 同步方法
}
如何在Java中使用 volatile 关键字保证变量的可见性?

答案: 可以使用以下代码使用 volatile 关键字保证变量的可见性:
java
Copy code
private volatile int count;
如何在Java中使用 AtomicInteger 类保证变量的原子性?

答案: 可以使用以下代码使用 AtomicInteger 类保证变量的原子性:
java
Copy code
private AtomicInteger count = new AtomicInteger();
如何在Java中使用 CountDownLatch 类等待多个线程完成?

答案: 可以使用以下代码使用 CountDownLatch 类等待多个线程完成:
java
Copy code
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
Thread thread1 = new Thread(() -> {
// 线程1执行的代码
latch.countDown();
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
// 线程2执行的代码
latch.countDown();
});
thread1.start();
thread2.start();
latch.await();
如何在Java中使用 Semaphore 类控制并发线程数?

答案: 可以使用以下代码使用 Semaphore 类控制并发线程数:
java
Copy code
Semaphore semaphore = new Semaphore(1);
Thread thread1 = new Thread(() -> {
try {
semaphore.acquire();
// 线程1执行的代码
semaphore.release();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
Thread thread2 = new Thread(() -> {
try {
semaphore.acquire();
// 线程2执行的代码
semaphore.release();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
thread1.start();
thread2.start();
如何在Java中使用 ReentrantLock 类实现同步?