58同城笔试--线程面试题

Posted 2020-08-05

1.线程的基本概念 ，线程的基本状态及状态之间的关系

线程：线程有时称为轻量级进程，是 CPU使用的基本单元；它由线程ID，程序计数器，寄存器和堆栈组成

线程的基本状态：新生状态，可运行状态，被阻塞状态，死亡状态；状态之间转化如下

创建线程，并调用start方法后线程进入就绪状态，线程调度系统将就绪状态转化为运行状态；遇到synchronized语句时，由运行状态转为阻塞状态，当synchronized获得锁后，由阻塞转化为运行

2.多线程同步和互斥有几种方法，都是什么？

线程之间通信涉及到：

（1）线程之间如何传递信息

（2）线程之间如何同步，以使一个线程的活动不会破坏 另一个线程的活动

（3）当线程有依赖关系时，如何调度多个线程的处理顺序 

（4）如何避免死锁问题 

线程间通信方式：

（1）互斥锁：通过锁机制实现线程间的同步，同一时刻只允许一个线程执行一个关键部分的代码

1. 初始化锁。在Linux下，线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t。在使用前,要对它进行初始化。
   静态分配：pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
   动态分配：int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutex_attr_t *mutexattr);

2. 加锁。对共享资源的访问，要对互斥量进行加锁，如果互斥量已经上了锁，调用线程会阻塞，直到互斥量被解锁。
   int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);
   int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

3. 解锁。在完成了对共享资源的访问后，要对互斥量进行解锁。
   int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

4. 销毁锁。锁在是使用完成后，需要进行销毁以释放资源。
   int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);

（2）条件变量：条件变量是一种同步机制，允许线程挂起，直到共享数据上的某些条件得到满足，条件变量时用来等待的而不是上锁的；条件变量 用来自动阻塞一个线程，直到某特殊情况发生为止。

（3）信号量：如同进程一样，线程也可以通过信号量实现通信，虽然是轻量级的

P:申请资源如果sv的值大于1，就给它减1，如果它的值为0，就挂起该进程

V:临界资源累加，如果其他进程因等待sv被挂起，就让他恢复运行，如果进程没有因等待sv而被挂起，就给他加1

1. 信号量初始化。
   int sem_init (sem_t *sem , int pshared, unsigned int value);
   这是对由sem指定的信号量进行初始化，设置好它的共享选项(linux 只支持为0，即表示它是当前进程的局部信号量)，然后给它一个初始值VALUE。

2. 等待信号量。给信号量减1，然后等待直到信号量的值大于0。
   int sem_wait(sem_t *sem);

3. 释放信号量。信号量值加1。并通知其他等待线程。
   int sem_post(sem_t *sem);

4. 销毁信号量。我们用完信号量后都它进行清理。归还占有的一切资源。
   int sem_destroy(sem_t *sem);

4.多线程的同步与互斥有何异同，什么情况下分别使用他们？

线程同步是指线程之间具有一种制约关系，一个线程的执行依赖于另一个线程的消息，当它没有得到另一个线程的消息是应等待，直到消息到达时才被唤醒；

线程互斥 是对共享的进程系统资源，在各个单线程访问时的排他性，若有若干个线程都要使用某一共享资源。任何时刻最多只允许一个线程去使用它，其他使用该资源的线程必须等待，直到占用资源者释放该资源，，线程互斥可以看做一种特殊的线程同步；

5.线程与进程的区别？

联系 ：

一个线程 可以创建和撤销另一个线程；同一进程中的多个线程可以并发执行；线程可以与 同进程的其他线程共享数据 ，但拥有自己的栈空间 ，拥有独立运行的序列。

区别：

进程 和线程的主要区别就是他们是不同的操作系统管理方式。进程拥有 独立的地址空间 ，一个进程奔溃后，在保护模式下不会对其他进程造成影响，线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线程没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉。所以多进程的程序要比多线程的程序健壮性高；但是在切换时，资源消耗较大，效率要差一些。但对于要求 同时进行并且共享某些变量的并发操作，只能用现成不能用进程；

总结 ：

（1）一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程

（2）线程的划分尺度 小于进程，使得多线程程序的并发性高

（3）进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程是共享内存的，极大的提高了程序运行效率

（4）线程在执行过程中每个线程拥有一个程序运行的入口，顺序执行序列和程序出口；但是线程不能独立执行，必须依存在进程中；

优缺点：线程和进程在使用上各有优缺点线程执行开销少，但不利于资源管理和保护 ，而进程则相反。同时进程可以 跨机器迁移