Java高频面试之并发编程-02
hello啊，各位观众姥爷们！！！本baby今天来报道了！哈哈哈哈哈嗝🐶
面试官：进程和线程的区别是什么？
1. 资源分配与独立性
-
进程：
- 独立性：每个进程拥有独立的内存空间（堆、栈、数据段）和系统资源（文件句柄、网络连接）。
- 资源分配：操作系统分配资源的最小单位，进程间互不干扰。
- 类比：类似电脑上同时运行的多个独立应用（如浏览器和音乐播放器）。
-
线程：
- 共享性：同一进程内的线程共享进程的内存和资源（如全局变量、文件描述符）。
- 轻量化：线程仅独立拥有栈和寄存器，创建和切换成本低。
- 类比：同一工厂内的多个工人协作完成生产任务。
2. 切换开销
-
进程切换：
- 需要切换内存空间、文件描述符等资源，涉及 内核态切换，开销大（通常微秒级）。
- 例如：从浏览器切换到音乐播放器时，操作系统需更新页表、寄存器等。
-
线程切换：
- 仅切换栈和寄存器，开销小（通常纳秒级）。
- 例如：同一应用内的多个标签页切换任务。
3. 通信方式
-
进程间通信（IPC）：
- 复杂：需通过 管道、消息队列、共享内存、信号量、Socket 等机制。
- 安全性：操作系统强制隔离，避免数据污染（如银行系统与支付系统独立运行）。
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线程间通信：
- 直接共享内存：通过全局变量或共享对象快速交互（如多线程更新同一缓存）。
- 风险：需通过锁、CAS 等机制避免竞态条件（如
synchronized关键字）。
4. 稳定性与容错性
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进程：
- 高容错：一个进程崩溃不会影响其他进程（如 Chrome 标签页崩溃不影响 Word）。
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线程：
- 低容错：线程崩溃可能导致整个进程终止（如 Java 线程未捕获异常引发 JVM 退出）。
5. 创建与销毁
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进程：
- 高成本：需分配独立内存、加载程序代码，耗时较长（如启动一个 Python 脚本）。
- 例如：Linux 中通过
fork()创建子进程。
-
线程：
- 低成本：复用进程资源，创建速度快（如 Java 中
new Thread().start()）。
- 低成本：复用进程资源，创建速度快（如 Java 中
扩展：协程（Coroutine）
- 定义：用户态的轻量级线程，由开发者显式调度（如 Kotlin 协程、Python 的
asyncio）。 - 优势：
- 单线程内实现高并发（如处理 10 万网络连接）。
- 无内核切换开销，性能更高。
- 对比：
- 协程 vs 线程：协程切换不涉及内核，适合 IO 密集型任务；线程依赖内核调度，适合 CPU 密集型任务。
总结对比表
| 维度 | 进程 | 线程 |
|---|---|---|
| 资源独立性 | 完全独立 | 共享进程资源 |
| 切换开销 | 高（内核态切换） | 低（用户态切换） |
| 通信方式 | IPC 机制（管道、Socket 等） | 共享内存（需同步控制） |
| 容错性 | 高（独立崩溃） | 低（影响整个进程） |
| 创建成本 | 高（需分配独立资源） | 低（复用进程资源） |
| 典型应用 | 多任务操作系统、分布式系统 | 高并发服务（如 Web 服务器） |
应用建议：
- 选择进程：需高隔离性、稳定性（如金融系统模块）。
- 选择线程：需高效协作、资源共享（如实时数据处理）。
- 选择协程：需极致并发性能（如微服务网关、高频 IO 操作）。
