第7章多線程

7.1什么是進程？什么是線程？進程與線程的關(guān)系是怎樣的？

【答】進程：進程是一個可并發(fā)的具有獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過程，也是操作系統(tǒng)進行資源分配和保護的基本單位。

線程：線程是操作系統(tǒng)進程中能夠獨立執(zhí)行的實體，是處理器調(diào)度和分派的基本單位。線程是進程的組成部分，每個進程內(nèi)允許包含多個并發(fā)執(zhí)行的線程。

7.2操作系統(tǒng)為什么要支持多線程技術(shù)？

【答】操作系統(tǒng)采用進程機制能夠減少程序并發(fā)時所付出的時空開銷，使得并發(fā)粒度更細，并發(fā)性更好，提高了資源使用率和系統(tǒng)效率。

7.3Java為什么要支持線程？什么場合需要使用多線程程序設(shè)計？

【答】支持多線程能充分發(fā)揮硬件的并發(fā)性，消除處理器和I/O設(shè)備的互等現(xiàn)象，提高系統(tǒng)效率。一般一下場合需要使用多線程：

????1、程序包好復(fù)雜的計算任務(wù)時，主要是利用多線程獲取更所得CPU時間。

????2、處理速度較慢的外圍設(shè)備。

????3、程序設(shè)計自身的需要。

7.4Java提供了哪些接口和類實現(xiàn)多線程機制？

【答】Java主要提供了java.lang.Runnable接口和Thread線程類來實現(xiàn)多線程機制。

7.5一個線程對象的生命周期有哪幾種狀態(tài)構(gòu)成？各狀態(tài)之間是如何變化的？

【答】

線程對象的生命周期主要包括：新建態(tài)、就緒態(tài)和運行態(tài)、阻塞態(tài)和等待態(tài)、終止態(tài)。新建態(tài)通過start()方法是線程成為運行態(tài)，當運行態(tài)遇到sleep()或wait()方法時就進入等待態(tài)，而當sleep()時間到或通過notify()方法線程就又進入了運行態(tài);當運行態(tài)遇到synchronized()方法時就進入阻塞態(tài),當線程獲得互斥鎖使用權(quán)時就又到了運行態(tài)；當線程的run()方法結(jié)束時整個線程就進入了終止態(tài)，整個線程結(jié)束。

7.6Java提供了哪些方法能夠改變線程狀態(tài)？程序中能夠調(diào)度線程立即執(zhí)行嗎？

【答】Java中提供了start()方法來啟動已創(chuàng)建的線程對象；sleep()方法使當前線程睡眠若干毫秒，線程有運行態(tài)進入等待態(tài)，但是不交出臨界區(qū)的鎖；yield()方法暫停當前線程的執(zhí)行，允許其他線程競爭CPU；stop()方法來結(jié)束一個線程；wait()方法將本線程設(shè)為等待態(tài)；notify()方法來喚醒當前處于等待態(tài)的線程；interrupt()方法改變當前線程的中斷狀態(tài)，但是當前線程還可以繼續(xù)執(zhí)行。

7.7什么是線程的優(yōu)先級？設(shè)置線程優(yōu)先級有什么作用？

【答】每個線程被執(zhí)行的優(yōu)先順序即為線程的優(yōu)先級，默認優(yōu)先級為5。當創(chuàng)建了多個線程并要執(zhí)行這些線程時，操作系統(tǒng)不知到底該執(zhí)行哪個線程，當設(shè)置好優(yōu)先級后，程序首先會執(zhí)行優(yōu)先級最高的線程，然后依次執(zhí)行下去。這樣處理器將會合理而且充實的額被利用，不會造成資源的浪費或者運行的混亂。

7.8線程按什么規(guī)則排隊等待？

【答】線程按優(yōu)先級排隊，線程調(diào)度語句優(yōu)先級基礎(chǔ)上的“先到先服務(wù)”原則

7.9多線程間共享數(shù)據(jù)時會發(fā)生怎樣的并發(fā)執(zhí)行錯誤？

【答】當幾個線程共享數(shù)據(jù)時，一個線程的執(zhí)行可能影響其他線程的執(zhí)行結(jié)果，并導(dǎo)致錯誤的程序運行結(jié)果。

7.10在什么情況下需要采用線程同步機制？

【答】當并發(fā)執(zhí)行的多個線程間需要共享資源或交換數(shù)據(jù)時，各個線程執(zhí)行時相互之間會干擾或影響其他線程的執(zhí)行結(jié)果，這時就需要采用線程同步機制。

7.11關(guān)鍵字synchronized是什么含義？為什么wait()和notify()方法要與synchronized同時使用？

【答】synchronized用于聲明一段程序為臨界區(qū)，使線程對臨界資源采用互斥使用方式。

wait()和notify()不是屬于線程類，而是每一個對象都具有的方法，而且這兩個方法都和對象鎖有關(guān)，有鎖的地方必有synchronized()方法，故wait()和notify()方法要與synchronized同時使用。

7.12明sleep()和wait()方法的異同。

【答】wait是Object類的方法，sleep與yield都是Thread類的方法。wait調(diào)用的時候需要注意的是該方法是釋放鎖標志的，而sleep在調(diào)用的時候是緊緊抱著鎖標志的，也就是等他完全執(zhí)行完成了才可以讓其他線程來訪問的

sleep方法使當前運行中的線程睡眼一段時間，進入不可運行狀態(tài)，這段時間的長短是由程序設(shè)定的，yield方法使當前線程讓出CPU占有權(quán)，但讓出的時間是不可設(shè)定的。

7.13一個對象為什么需要調(diào)用wait()方法使當前線程等待？

【答】wait()使當前線程進入停滯狀態(tài)時，還會釋放當前線程所占有的“鎖標志”，從而使線程所在對象中的其它synchronized數(shù)據(jù)可被別的線程使用。當調(diào)用sleep()方法時，該線程不會釋放當前線程所占有的“鎖標志”。

7.14什么是死鎖？什么情況下會死鎖？

【答】由于資源占用是互斥的，當某個進程提出申請資源后，使得有關(guān)進程在無外力協(xié)助下，永遠分配不到必需的資源而無法繼續(xù)運行，這就產(chǎn)生了一種特殊現(xiàn)象死鎖。

當多個線程同時被阻塞，他們中的一個或者全部都在等待某個資源被釋放，由于線程被無限期地阻塞，因此程序處于非正常終止，才會產(chǎn)生死鎖。