Java多執行緒程式設計面試必備知識點

Java 多線程程式設計涉及建立和管理線程，以實現並發執行。它涵蓋了線程的基本概念、同步、線程池和實戰案例：線程是輕量級進程，共享記憶體空間，允許並發執行。同步透過鎖或原子操作確保共享資源的存取安全。線程池管理線程，提高效能，減少創建和銷毀開銷。實戰範例使用多執行緒並行掃描目錄中的檔案。

Java 多執行緒程式設計面試必備知識點

#1. 執行緒的基本概念

• 執行緒是作業系統中的輕量級進程，與進程共享相同的記憶體空間。
• 執行緒允許多個獨立的任務同時在同一個程式中執行。

程式碼範例：

class MyThread extends Thread {
    public void run() {
        System.out.println("This is a thread");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyThread thread = new MyThread();
        thread.start();
    }
}

2. 執行緒的同步

##執行緒同步確保在訪問共享資源時避免數據競爭。
• 同步可以透過使用鎖定機製或原子操作來實現。

程式碼範例（使用synchronized）：

class Counter {
    private int count;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();
        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                counter.increment();
            }
        });
        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                counter.increment();
            }
        });
        thread1.start();
        thread2.start();
        thread1.join();
        thread2.join();
        System.out.println(counter.getCount()); // 输出：20000
    }
}

3. 執行緒池

執行緒池是一組管理執行緒的資源。
• 它可以提高效能並減少建立和銷毀執行緒的開銷。

程式碼範例（使用ThreadPoolExecutor）：

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    executor.submit(() -> {
        System.out.println("This is a thread from the pool");
    });
}

executor.shutdown();

4. 實戰案例：檔案掃描

#使用多執行緒並行掃描一個大目錄中的檔案。

程式碼範例：

import java.io.File;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class FileScanner {
    private static void scan(File dir) {
        File[] files = dir.listFiles();
        if (files == null)
            return;
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
        for (File f : files) {
            executor.submit(() -> {
                if (f.isDirectory())
                    scan(f);
                else
                    System.out.println(f.getAbsolutePath());
            });
        }
        executor.shutdown();
    }

    public static void main(String[] args) {
        File root = new File("..."); // 替换为要扫描的目录
        scan(root);
    }
}

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