并发基础（一）

1.什么是进程，什么是线程？

进程是程序的一次执行过程，进程是系统运行程序的最小单位。系统运行一个程序就是一个进程从创建，运行到销毁的过程。

线程是比进程更小的执行单位，在一个进程中可以包含一个或者多个线程。同一个类的不同线程共享进程的方法区和堆，并且每个线程都有自己的虚拟机栈，本地方法栈和程序计数器。所以系统在产生一个线程，在不同线程之间进行切换的时候所付出的资源开销远小于进程。因此线程又被称为轻量级进程。

2.线程和进程的区别？

线程是进程划分出来的更小的执行单位，线程和进程最大的不同是各个进程之间基本上是相互独立的，而线程之间却不是，他们之间可能会互相影响。线程执行开销小，但是不利于资源管理和保护，进程则相反。

2.1程序计数器为什么线程私有

程序计数器的作用：

1.字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令，从而实现对代码的流程控制。

2.在多线程的情况下，程序计数器保留了当前线程的执行位置，以便当线程被切换回来的时候能回到正确的执行位置。

所以程序计数器私有的目的是当线程被切换的时候能够恢复到正确的执行位置

2.2虚拟机栈和本地方法栈为什么线程私有

虚拟机栈：每个Java方法在执行过程中会创建一个栈帧用于存储局部变量表，常量池引用等信息。从方法调用到执行完毕的过程，就是这个栈帧在虚拟机栈入栈和出栈的过程。

本地方法栈：和虚拟机栈发挥的作用类似。不过虚拟机栈服务的是java方法，本地方法栈服务的是native方法。（在hotspot虚拟机中将二者合二为一）。

为了保证每个线程的局部变量不被其他线程所访问到，所以虚拟机栈和本地方法栈线程私有。

2.3堆和方法区简单了解

堆和方法区是所有线程共享的资源。堆是内存中最大的一块空间，所有new出来的对象都会在堆上开辟对应的一块内存空间。方法区主要是为了保存类加载信息，静态变量，常量等数据。

3.并发和并行的区别

并发：同一时间内，多个线程都在执行（不一定同时）。

并行：单位时间内，多个线程同时执行。

4.使用多线程会带来哪些问题？

并发编程的主要目的就是为了提高程序的执行效率从而提高程序的运行速度，但是它不一定总能提高程序的运行速度，而且并发编程还可能带来一些问题，如：死锁，线程不安全，内存泄漏等。

5.线程的生命周期

• NEW：线程被创建，但是还没有调用start()方法。
• RUNNABLE：Java线程将操作系统中就绪和运行两个状态统一为RUNNABLE状态。
• BLOCKED：线程因为锁而阻塞。
• WAITING：线程进入等待状态，需要等待其他线程做出一些特定动作。
• TIME_WAITING：线程进入等待状态，与WATING不同的时，在超过一定时间后线程可以自动返回。
• TIRMINATED：线程执行完毕进入终止状态。

线程创建之后进入NEW状态，调用start（）方法后开始运行，进入READY状态，得到CPU的时间片之后进入RUNNING状态。当线程执行wait（）方法后，线程进入WAITING状态，进入WAITING状态的线程必须等待其他线程的通知才能返回运行状态，其他线程调用notify（）或者notifyall（）方法。当线程进入TIME_WAITING状态时，线程在超过一定时间时可以自动返回到运行状态。当线程调用同步方法并且没有获得锁时就会进入BLOCKED状态。线程在RUNNABLE状态调用run（）方法之后就会进入TIRMINATED状态。

6.什么是上下文切换？

上下文：每个线程在执行过程中的状态和运行条件。

当线程主动让出CPU时，会进行线程切换。线程切换意味着要保存当前线程的上下文，以便线程下次占用CPU时恢复现场，同时加载下一个即将占用CPU的线程的上下文，这就是上下文切换。

7.什么是死锁？

死锁就是当多个线程同时被阻塞，它们中的一个或者全部线程都在等待某个资源的释放，线程就无限阻塞下去，程序就不会正常终止。

线程死锁的四个必要条件:

• 互斥性：资源任一时刻只能被一个线程占有。
• 请求与保持条件：一个线程因为请求资源而阻塞，同时对持有的资源不释放。
• 不剥夺条件：一个资源在被一个线程使用完毕之前不能被其他线程所剥夺，自己使用完毕后才可以释放资源。
• 循环等待条件：多个线程之间形成一种首尾相接等待资源的状态。

如何预防死锁？

1.破坏请求与保持条件：一次申请到所有资源。

2.破坏不剥夺条件：占用资源的线程申请其他资源如果申请不到，释放自己持有的部分资源。

3.破坏循环等待条件：按照某一顺序申请资源，按照该顺序逆序释放资源。

如何避免死锁？

在资源分配时，使用某些算法对资源分配进行评估（如银行家算法）。

8.sleep()方法和wait()方法的区别和共同点

• sleep()方法和wait()方法都能使线程等待
• 调用sleep()方法的线程不需要其他线程唤醒就能返回，调用wait()方法的线程需要其他线程调用notify()方法或者notifyAll()方法才可以返回。
• sleep()方法不会释放锁，wait()会释放锁
• wait()方法常被用于线程之间的交互，sleep()方法常被用来暂停线程执行。

9.start()方法和run()方法的区别？

当一个线程被创建的时候，调用start()方法会启动线程并进入就绪状态，当分配到时间片之后线程就开始运行。start()方法会执行响应的准备工作并自动执行run()方法里面的内容。是真正的多线程。而直接调用run()方法，会将它当做main方法下的一个普通方法来调用，并不是在某个新线程中执行，不是真正的多线程。

start()方法才是真正的多线程，直接执行run()方法还是单线程。