6-2 操作系统线程和进程常考面试题

Posted 2021-07-21 WinvenChang

一、进程和线程的区别

进程和线程对比
1.进程是对运行时程序的封装，是系统资源调度和分配的基本单位
2.线程是进程的子任务，cpu调度和分配的基本单位，实现进程内并发
3.一个进程可以包含多个线程，线程依赖进程存在，并共享进程内存

二、什么是线程安全

python哪些操作是线程安全的？
1.一个操作可以在多个线程环境中安全使用，获取正确的结果
2.线程安全的操作好比线程是顺序执行而不是并发执行的(i += 1)
3.一般如果涉及到写操作需要考虑如何让多个线程安全访问数据

三、线程同步的方式

了解线程同步的方式，如何保证线程安全
1.互斥量（锁）：通过互斥机制防止多个线程同时访问公共资源（可以查看threading.Lock），这是最常用的方式。
2.信号量（Semaphore）：控制同一时刻多个线程访问同一个资源的线程数（可以查看threading.Semaphore）
3.事件（信号）：通过通知的方式保持多个线程同步（可以查看threading.Event）

重点：
1.什么是线程安全？
2.为什么要保证线程安全？
3.什么时候需要保证线程安全？
4.线程安全同步的方式

四、进程间通信的方式

Inter-Process Communication进程间传递信号或者数据
1.管道/匿名管道/有名管道(pipe)
2.信号（Signal）：比如用户使用 Ctrl+c产生SIGINT程序终止信号
3.消息队列（Message）
4.共享内存（share memory）
5.信号量（Semaphore）
6.套接字（socket）：最常用的方式，我们的web应用都是这种方式

五、Python中如何使用多线程

threading模块
1.threading.Thread类用来创建线程
2.start()方法启动线程
3.可以用join()等待线程结束

说明：通过阅读官方文档来学习内置模块用法。

之前的代码示例：

import threading

lock = threading.Lock()

n = [0]
def foo():
	with lock:
		n[0] = n[0] + 1
		n[0] = n[0] + 1

threads = []
for i in range(5000):
	t = threading.Thread(target=foo)
	threads.append(t)

for t in threads:
	t.start()
print(n)

六、Python中如何使用多进程

Python有GIL，可以用多进程实现 cpu密集程序
1.Multiprocessing多进程模块
2.Multiprocessing.Process类实现多进程
3.一般用在 cpu 密集程序里，避免 GIL 的影响

代码示例：

# 多进程
import multiprocessing

def fib(n):
	"""worker function"""
	if n <= 1:
		return 1
	return fib(n-1) + fib(n-2)

if __name__ == '__main__':
	jobs = []
	for i in range(10, 20):
		p = multiprocessing.Process(target=fib, args=(i, ))
		jobs.append(p)
		p.start()