第7章多線程

7.1什么是進(jìn)程？什么是線程？進(jìn)程與線程的關(guān)系是怎樣的？

【答】進(jìn)程：進(jìn)程是一個(gè)可并發(fā)的具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次執(zhí)行過(guò)程，也是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和保護(hù)的基本單位。

線程：線程是操作系統(tǒng)進(jìn)程中能夠獨(dú)立執(zhí)行的實(shí)體，是處理器調(diào)度和分派的基本單位。線程是進(jìn)程的組成部分，每個(gè)進(jìn)程內(nèi)允許包含多個(gè)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(jìn)程機(jī)制能夠減少程序并發(fā)時(shí)所付出的時(shí)空開(kāi)銷，使得并發(fā)粒度更細(xì)，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(chǎng)合需要使用多線程程序設(shè)計(jì)？

【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(chǎng)合需要使用多線程：

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

????2、處理速度較慢的外圍設(shè)備。

????3、程序設(shè)計(jì)自身的需要。

7.4Java提供了哪些接口和類實(shí)現(xiàn)多線程機(jī)制？

【答】Java主要提供了java.lang.Runnable接口和Thread線程類來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程機(jī)制。

7.5一個(gè)線程對(duì)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(duì)象的生命周期主要包括：新建態(tài)、就緒態(tài)和運(yùn)行態(tài)、阻塞態(tài)和等待態(tài)、終止態(tài)。新建態(tài)通過(guò)start()方法是線程成為運(yùn)行態(tài)，當(dāng)運(yùn)行態(tài)遇到sleep()或wait()方法時(shí)就進(jìn)入等待態(tài)，而當(dāng)sleep()時(shí)間到或通過(guò)notify()方法線程就又進(jìn)入了運(yùn)行態(tài);當(dāng)運(yùn)行態(tài)遇到synchronized()方法時(shí)就進(jìn)入阻塞態(tài),當(dāng)線程獲得互斥鎖使用權(quán)時(shí)就又到了運(yùn)行態(tài)；當(dāng)線程的run()方法結(jié)束時(shí)整個(gè)線程就進(jìn)入了終止態(tài)，整個(gè)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(lái)啟動(dòng)已創(chuàng)建的線程對(duì)象；sleep()方法使當(dāng)前線程睡眠若干毫秒，線程有運(yùn)行態(tài)進(jìn)入等待態(tài)，但是不交出臨界區(qū)的鎖；yield()方法暫停當(dāng)前線程的執(zhí)行，允許其他線程競(jìng)爭(zhēng)CPU；stop()方法來(lái)結(jié)束一個(gè)線程；wait()方法將本線程設(shè)為等待態(tài)；notify()方法來(lái)喚醒當(dāng)前處于等待態(tài)的線程；interrupt()方法改變當(dāng)前線程的中斷狀態(tài)，但是當(dāng)前線程還可以繼續(xù)執(zhí)行。

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

【答】每個(gè)線程被執(zhí)行的優(yōu)先順序即為線程的優(yōu)先級(jí)，默認(rèn)優(yōu)先級(jí)為5。當(dāng)創(chuàng)建了多個(gè)線程并要執(zhí)行這些線程時(shí)，操作系統(tǒng)不知到底該執(zhí)行哪個(gè)線程，當(dāng)設(shè)置好優(yōu)先級(jí)后，程序首先會(huì)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)最高的線程，然后依次執(zhí)行下去。這樣處理器將會(huì)合理而且充實(shí)的額被利用，不會(huì)造成資源的浪費(fèi)或者運(yùn)行的混亂。

7.8線程按什么規(guī)則排隊(duì)等待？

【答】線程按優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，線程調(diào)度語(yǔ)句優(yōu)先級(jí)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(shí)會(huì)發(fā)生怎樣的并發(fā)執(zhí)行錯(cuò)誤？

【答】當(dāng)幾個(gè)線程共享數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè)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(cuò)誤的程序運(yùn)行結(jié)果。

7.10在什么情況下需要采用線程同步機(jī)制？

【答】當(dāng)并發(fā)執(zhí)行的多個(gè)線程間需要共享資源或交換數(shù)據(jù)時(shí)，各個(gè)線程執(zhí)行時(shí)相互之間會(huì)干擾或影響其他線程的執(zhí)行結(jié)果，這時(shí)就需要采用線程同步機(jī)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(shí)使用？

【答】synchronized用于聲明一段程序?yàn)榕R界區(qū)，使線程對(duì)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(gè)對(duì)象都具有的方法，而且這兩個(gè)方法都和對(duì)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(shí)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(shí)候需要注意的是該方法是釋放鎖標(biāo)志的，而sleep在調(diào)用的時(shí)候是緊緊抱著鎖標(biāo)志的，也就是等他完全執(zhí)行完成了才可以讓其他線程來(lái)訪問(wèn)的

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

7.13一個(gè)對(duì)象為什么需要調(diào)用wait()方法使當(dāng)前線程等待？

【答】wait()使當(dāng)前線程進(jìn)入停滯狀態(tài)時(shí)，還會(huì)釋放當(dāng)前線程所占有的“鎖標(biāo)志”，從而使線程所在對(duì)象中的其它synchronized數(shù)據(jù)可被別的線程使用。當(dāng)調(diào)用sleep()方法時(shí)，該線程不會(huì)釋放當(dāng)前線程所占有的“鎖標(biāo)志”。

7.14什么是死鎖？什么情況下會(huì)死鎖？

【答】由于資源占用是互斥的，當(dāng)某個(gè)進(jìn)程提出申請(qǐng)資源后，使得有關(guān)進(jìn)程在無(wú)外力協(xié)助下，永遠(yuǎn)分配不到必需的資源而無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，這就產(chǎn)生了一種特殊現(xiàn)象死鎖。

當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)被阻塞，他們中的一個(gè)或者全部都在等待某個(gè)資源被釋放，由于線程被無(wú)限期地阻塞，因此程序處于非正常終止，才會(huì)產(chǎn)生死鎖。