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Java面试黄金宝典40

news 2025/7/1 17:29:27

1. 进程线程区别

定义：
1. 进程是程序在操作系统中的一次执行过程，是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地址空间、内存、数据栈等资源。
2. 线程是进程中的一个执行单元，是 CPU 调度和分派的基本单位。线程共享所属进程的资源，如地址空间、打开的文件等，但有自己独立的栈空间和程序计数器。
要点：
1. 资源分配：进程有独立资源，线程共享进程资源。
2. 调度：进程调度开销大，线程调度开销小。
3. 并发性：进程之间相互独立，线程之间可以并发执行，且同一进程内的线程切换效率更高。
应用：在 Java 中，多线程编程常用于提高程序的并发性能，例如 Web 服务器中，每个请求可以分配到一个线程来处理，以提高服务器的响应能力。而进程间通信相对复杂，常用于不同应用程序之间的交互。
代码示例：以下是一个简单的 Java 多线程示例，创建两个线程并启动，它们共享同一个 Runnable 对象的资源。

java

public class ThreadExample {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable runnable = new MyRunnable();
        Thread thread1 = new Thread(runnable);
        Thread thread2 = new Thread(runnable);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

class MyRunnable implements Runnable {
    private int count = 0;

    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            count++;
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count: " + count);
        }
    }
}

2. 进程通信方式

定义：进程通信是指在不同进程之间进行数据交换和信息传递的机制。
要点：
1. 管道：具有亲缘关系的进程间通信方式，半双工，数据只能单向流动。
2. 消息队列：进程间通过发送和接收消息来进行通信，消息具有类型，可按类型接收。
3. 共享内存：多个进程共享同一块内存区域，实现数据的快速交换，但需要同步机制来保证数据的一致性。
4. 信号量：用于控制多个进程对共享资源的访问，通过 P、V 操作实现进程的同步和互斥。
5. 套接字：可用于不同主机间的进程通信，是网络编程中常用的通信方式。
应用：在分布式系统中，进程通信方式常用于不同节点之间的信息交互。例如，通过套接字实现服务器与客户端之间的通信；在并发程序中，使用信号量来控制多个进程对共享资源的访问。
代码示例：以下是一个使用 Java 套接字进行进程通信的简单示例，实现了一个服务器端和一个客户端的通信。

java

// 服务器端
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

public class Server {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
            Socket socket = serverSocket.accept();
            PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);
            out.println("Hello from server!");
            socket.close();
            serverSocket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

// 客户端
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
            BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
            String message = in.readLine();
            System.out.println("Received from server: " + message);
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 僵尸进程

定义：当子进程完成任务终止运行后，父进程没有及时调用wait或waitpid系统调用获取子进程的终止状态信息，子进程就会变成僵尸进程。僵尸进程虽然已经停止运行，但仍会在系统中保留一些资源，如进程控制块（PCB）。
要点：
1. 产生原因：父进程未回收子进程资源。
2. 危害：占用系统资源，如果大量产生，可能会耗尽系统的进程资源，影响系统性能。
应用：在实际开发中，需要注意避免产生僵尸进程，特别是在多进程编程中，要确保父进程及时回收子进程的资源。
代码示例：以下是一个可能产生僵尸进程的 Java 代码示例（通过调用系统命令创建子进程），在实际中可以通过Process.waitFor方法来等待子进程结束并回收资源