多线程和单线程区别

单线程

一、是什么？

单线程指程序中只有一个执行线程，代码按顺序逐行执行，前一行执行完毕后才执行下一行。

二、解决什么问题

• 简化编程模型：避免并发问题（如数据竞争、死锁）。
• 适用于简单任务：如顺序执行的脚本、低复杂度计算。

三、应用场景

1. 命令行工具（如文件批量重命名）。
2. 简单的数据处理（如解析小型JSON文件）。
3. 轻量级应用（如单用户桌面程序）。

四、重要注意事项

• 阻塞操作（如I/O读写）会冻结整个程序。
• 无法利用多核CPU性能。

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多线程

一、是什么？

多线程指程序同时运行多个线程，每个线程独立执行不同任务。Java中通过Thread类或线程池实现，JDK8+ 提供CompletableFuture、并行流（parallelStream）等高级API。

二、解决什么问题

• 性能提升：利用多核CPU并行处理任务（如计算密集型操作）。
• 响应性优化：避免主线程阻塞（如UI线程保持响应）。
• 资源复用：线程池减少频繁创建/销毁线程的开销。

三、核心方法（JDK8+）

1. CompletableFuture：异步编程链式调用（示例见下文）。
2. 并行流：list.parallelStream().map(...).collect(...)。
3. 线程池：Executors.newFixedThreadPool()。

四、应用场景

1. 高并发服务（如Web服务器处理多个请求）。
2. 大数据处理（如并行计算10万条数据）。
3. 异步任务（如下载文件同时更新进度条）。

五、Java示例

// 使用CompletableFuture异步执行任务（JDK8+）
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    System.out.println("异步计算: " + Thread.currentThread().getName());
    return 42; // 模拟耗时计算
}).thenAccept(result -> System.out.println("结果: " + result));

六、重要注意事项

• 线程安全：需用synchronized或Lock避免竞态条件。
• 死锁：多个线程互相等待资源导致程序卡死。
• 资源消耗：线程过多会耗尽内存/CPU。

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区别

维度	单线程	多线程
执行方式	顺序执行，一行接一行	并行执行，多个任务同时运行
性能	无法利用多核CPU，效率低	充分利用多核CPU，吞吐量高
复杂度	简单，无需处理并发问题	复杂，需解决线程安全、死锁等问题
适用场景	简单任务、低并发场景	高并发、计算密集型或I/O密集型任务
资源开销	内存/CPU占用低	线程管理需额外资源（上下文切换）

总结

• 单线程：简单安全但性能有限，适合逻辑简单的场景。
• 多线程：能显著提升性能，但需谨慎处理并发问题。JDK8+ 的CompletableFuture和并行流简化了异步编程，建议优先使用这些高阶API替代裸线程操作。

关键建议：对于I/O密集型任务（如网络请求），多线程可大幅优化吞吐量；对于简单计算，单线程反而避免不必要的并发开销。