操作系统

1) 什么是线程?

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位,它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。程序员可以通过它进行多处理器编程,你可以使用多线程对运算密集型任务提速。

1)进程和线程的区别?

(1)进程是资源的分配和调度的一个独立单元,而线程是CPU调度的基本单元;

(2)同一个进程中可以包括多个线程,并且线程共享整个进程的资源(寄存器、堆栈、上下文),一个进程至少包括一个线程;

(3)进程的创建调用fork或者vfork,而线程的创建调用pthread_create,进程结束后它拥有的所有线程都将销毁,而线程的结束不会影响同个进程中的其他线程的结束;

(4)线程是轻量级的进程,它的创建和销毁所需要的时间比进程小很多,所有操作系统中的执行功能都是创建线程去完成的;

(5)线程中执行时一般都要进行同步和互斥,因为他们共享同一进程的所有资源;

(6)线程有自己的私有属性TCB,线程id,寄存器、硬件上下文,而进程也有自己的私有属性进程控制块PCB,这些私有属性是不被共享的,用来标示一个进程或一个线程的标志。

线程是进程的子集,一个进程可以有很多线程,每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间,而所有的线程共享一片相同的内存空间。别把它和栈内存搞混,每个线程都拥有单独的栈内存用来存储本地数据。

2)进程的几种状态?

(1)run(运行状态):正在运行的进程或在等待队列中对待的进程,等待的进程只要以得到cpu就可以运行

(2)Sleep(可中断休眠状态):相当于阻塞或在等待的状态

(3)D(不可中断休眠状态):在磁盘上的进程

(4)T(停止状态):这中状态无法直观的看见,因为是进程停止后就释放了资源,所以不会留在linux中

(5)Z(僵尸状态):子进程先与父进程结束,但父进程没有调用wait或waitpid来回收子进程的资源,所以子进程就成了僵尸进程,如果父进程结束后任然没有回收子进程的资源,那么1号进程将回收

3) 如何在Java中实现线程?

在语言层面有两种方式。java.lang.Thread 类的实例就是一个线程,但是它需要调用java.lang.Runnable接口来执行,由于线程类本身就是调用的Runnable接口,所以你可以继承java.lang.Thread 类或者直接调用Runnable接口来重写run()方法实现线程。

6) Thread 类中的start() run() 方法有什么区别?

start()方法被用来启动新创建的线程,而且start()内部调用了run()方法,这和直接调用run()方法的效果不一样。当你调用run()方法的时候,只会是在原来的线程中调用,没有新的线程启动,start()方法才会启动新线程。

7) JavaRunnableCallable有什么不同?

Runnable和Callable都代表那些要在不同的线程中执行的任务。Runnable从JDK1.0开始就有了,Callable是在JDK1.5增加的。它们的主要区别是Callable的 call() 方法可以返回值和抛出异常,而Runnable的run()方法没有这些功能。Callable可以返回装载有计算结果的Future对象。

4 什么是线程池? 为什么要使用它?

创建线程要花费昂贵的资源和时间,如果任务来了才创建线程那么响应时间会变长,而且一个进程能创建的线程数有限。为了避免这些问题,在程序启动的时候就创建若干线程来响应处理,它们被称为线程池,里面的线程叫工作线程。从JDK1.5开始,Java API提供了Executor框架让你可以创建不同的线程池。比如单线程池,每次处理一个任务;数目固定的线程池或者是缓存线程池(一个适合很多生存期短的任务的程序的可扩展线程池)。

27 如何避免死锁?

Java多线程中的死锁

死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。这是一个严重的问题,因为死锁会让你的程序挂起无法完成任务,死锁的发生必须满足以下四个条件:

  • 互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用。
  • 请求与保持条件:一个进程因请求资源而阻塞时,对已获得的资源保持不放。
  • 不剥夺条件:进程已获得的资源,在末使用完之前,不能强行剥夺。
  • 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

避免死锁最简单的方法就是阻止循环等待条件,将系统中所有的资源设置标志位、排序,规定所有的进程申请资源必须以一定的顺序(升序或降序)做操作来避免死锁。

28) Java中活锁和死锁有什么区别?

活锁和死锁类似,不同之处在于处于活锁的线程或进程的状态是不断改变的,活锁可以认为是一种特殊的饥饿。一个现实的活锁例子是两个人在狭小的走廊碰到,两个人都试着避让对方好让彼此通过,但是因为避让的方向都一样导致最后谁都不能通过走廊。简单的说就是,活锁和死锁的主要区别是前者进程的状态可以改变但是却不能继续执行。

29 怎么检测一个线程是否拥有锁?

在java.lang.Thread中有一个方法叫holdsLock(),它返回true如果当且仅当当前线程拥有某个具体对象的锁。

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