并行和并发有什么区别？说一下 runnable 和 callable 有什么区别？线程有哪些状态？

并行和并发有什么区别？

并行和并发是计算机科学中两个相关但不同的概念，它们在多任务处理和并发编程中有着重要的区别。

1. 并行（Parallelism）：

   • 并行是指系统同时执行多个计算或任务，即多个任务在同一时刻同时进行，通过利用多个处理器或多核处理器来实现。在并行处理中，每个任务都可以独立进行，并且同时进行，这种情况通常发生在具有多个物理处理器或多核处理器的计算机系统上。
   • 举例来说，如果一个计算机程序可以将一个大型任务分解成多个子任务，并行地在多个处理器上进行运算，这就是并行处理。

2. 并发（Concurrency）：

   • 并发是指系统能够在一段时间间隔内同时执行多个任务，即多个任务交替进行，通过在单个处理器上以轮流的方式执行多个任务来实现。在并发处理中，任务之间可能会交替执行，但在任意时刻只有一个任务处于执行状态。
   • 举例来说，一个操作系统可以同时运行多个应用程序，并通过时间片轮转的方式让它们交替执行，这就是并发处理。

区别总结：

• 并行是指多个任务同时进行，每个任务都可以独立运行，通常需要多个处理器或多核处理器来实现。
• 并发是指多个任务在一段时间间隔内交替进行，通常是在单个处理器上通过轮流执行来实现。
• 并行关注的是同时发生，而并发关注的是任务之间的交替执行。

在实际应用中，很多系统既包含并行处理又包含并发处理，例如一个多核处理器系统上同时运行多个进程（并行），而每个进程内部又可能包含多个线程在单个核心上交替执行（并发）。因此，并行和并发是相辅相成的概念，在不同层次上都具有重要的作用。

说一下 runnable 和 callable 有什么区别？

Runnable和Callable都是Java中用于多线程编程的接口，它们有以下区别：

1. 返回值类型：

   • Runnable接口没有返回值，其run()方法定义了线程要执行的任务，但没有返回结果。
   • Callable接口定义了一个有返回值的任务，其call()方法可以返回执行结果。

2. 抛出异常：

   • Runnable接口的run()方法不能抛出受检查异常，只能通过捕获异常或者在方法内部处理异常。
   • Callable接口的call()方法可以抛出受检查异常，因为它允许在方法签名中声明受检查异常。

3. 使用方式：

   • Runnable接口通常用于创建没有返回结果的线程，可以通过Thread类的构造方法将其实例化，并启动线程运行。
   • Callable接口通常用于创建有返回结果的线程，需要通过ExecutorService的submit()方法提交任务，并返回一个Future对象，通过该对象可以获取任务的返回值。

4. 多线程异常处理：

   • 对于Runnable接口，如果线程在执行任务时抛出异常，异常会被线程捕获并处理，但无法通过返回值将异常传递给调用方。
   • 对于Callable接口，线程运行任务时抛出的异常会被封装在Future对象中，可以通过调用Future的get()方法获取任务的返回值，并可以捕获并处理异常。

总结：

• Runnable接口用于创建没有返回值的线程任务，不支持返回结果和抛出受检查异常。
• Callable接口用于创建有返回值的线程任务，支持返回结果和抛出受检查异常。
• Runnable接口适合简单的线程任务，而Callable接口适合需要获取结果或处理异常的线程任务。

在Java并发编程中，通常可以使用Runnable和Callable接口来实现多线程任务，根据具体需求选择适合的接口来编写线程代码。

线程有哪些状态？

在Java中，线程可以处于不同的状态，主要包括以下几种状态：

1. 新建（New）：当线程对象被创建但还没有调用start()方法时，线程处于新建状态。此时线程对象已经在内存中被分配空间，但尚未启动。

2. 就绪（Runnable）：当线程调用了start()方法后，线程进入就绪状态。在就绪状态下，线程已经准备好运行，但可能还没有获得CPU执行时间，等待系统进行调度。

3. 运行（Running）：当线程获得CPU执行时间，开始执行run()方法时，线程进入运行状态。在运行状态下，线程正在执行任务。

4. 阻塞（Blocked）：线程可能会进入阻塞状态，即暂时放弃CPU使用权。线程在阻塞状态下，可能会等待一些条件的满足，例如等待输入、等待锁、等待其他线程完成等。

5. 等待（Waiting）：当线程调用了Object.wait()、Thread.join()或LockSupport.park()方法时，线程将进入等待状态。在等待状态下，线程会一直等待直到其他线程唤醒它。

6. 计时等待（Timed Waiting）：类似于等待状态，但是等待有一个超时时间，在超时之前可以被其他线程唤醒。线程可能通过调用Thread.sleep()、Object.wait(timeout)、Thread.join(timeout)或LockSupport.parkNanos()方法进入计时等待状态。

7. 终止（Terminated）：当线程执行完run()方法中的任务，或者因为异常而提前退出时，线程进入终止状态。一旦线程进入终止状态，它将不再处于活动状态，并且不能再被启动。

以上是线程在Java中常见的状态，线程在不同的状态之间会相互转换，具体的状态转换由JVM和操作系统进行管理和调度。理解线程的状态对于多线程编程和调试非常重要，可以帮助开发人员更好地控制和监控线程的行为。