线程与进程

一、线程与进程的区别

1、进程是程序的一次执行过程，是程序运行的基本单位

2、进程是比线程更小的执行单位，一个进程可以产生多个线程，多个线程共享进程的堆和方法区，每个线程都有自己独立的栈和程序计数器，因此线程之间切换的开销比进程切换小

二、并发与并行

并发：同一时间段内，多个线程交替执行

并行：同一时刻多个线程同时执行

三、同步与异步

• 同步：发出一个调用之后，在没有得到结果之前， 该调用就不可以返回，一直等待。
• 异步：调用在发出之后，不用等待返回结果，该调用直接返回

四、线程的生命周期和状态（6个）

• NEW: 初始状态，线程被创建出来但没有被调用 start() 。
• RUNNABLE: 运行状态，线程被调用了 start()等待运行的状态。
• BLOCKED：阻塞状态，需要等待锁释放。
• WAITING：等待状态，表示该线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。
• TIME_WAITING：超时等待状态，可以在指定的时间后自行返回而不是像 WAITING 那样一直等待。
• TERMINATED：终止状态，表示该线程已经运行完毕。

sleep与wait对比：

• • sleep() 方法没有释放锁，而 wait() 方法释放了锁 。
  • wait() 通常被用于线程间交互/通信，sleep()通常被用于暂停执行。
  • wait() 方法被调用后，线程不会自动苏醒，需要别的线程调用同一个对象上的 notify()或者 notifyAll() 方法。sleep()方法执行完成后，线程会自动苏醒，或者也可以使用 wait(long timeout) 超时后线程会自动苏醒。
  • sleep() 是 Thread 类的静态本地方法，wait() 则是 Object 类的本地方法。
   

五、进程的生命周期和状态

1. 新建状态（New）：该状态表示进程已经被创建，但尚未开始执行或分配资源。

2. 就绪状态（Ready）：该状态表示进程已经被分配了所有必要的资源，并已经准备好在处理器上运行，只等待处理器的调度。

3. 运行状态（Running）：该状态表示进程当前正在处理器上执行指令。

4. 阻塞状态（Blocked）：该状态表示进程暂时无法运行，因为它正在等待某些事件的发生，例如 I/O 操作或者信号量等。

5. 终止状态（Terminated）：该状态表示进程已经完成了它的任务，并且被操作系统回收了所有占用的资源。

六、线程死锁

多个线程同时被阻塞，它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。

1、四个必要条件

• 互斥条件：该资源任意一个时刻只由一个线程占用。
• 占有并等待条件：一个线程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
• 不可抢占条件:线程已获得的资源在未使用完之前不能被其他线程强行剥夺，只有自己使用完毕后才释放资源。
• 循环等待条件:若干线程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

2、如何预防和避免死锁

1、预防死锁

• 破坏请求与保持条件：一次性申请所有的资源。
• 破坏不剥夺条件：占用部分资源的线程进一步申请其他资源时，如果申请不到，可以主动释放它占有的资源。
• 破坏循环等待条件：靠按序申请资源来预防。按某一顺序申请资源，释放资源则反序释放。破坏循环等待条件。

public class DeadLockDemo {
    private static Object resource1 = new Object();//资源 1
    private static Object resource2 = new Object();//资源 2

    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {
            synchronized (resource1) {
                System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource2");
                synchronized (resource2) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
                }
            }
        }, "线程 1").start();

        new Thread(() -> {
            synchronized (resource2) {
                System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource2");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(Thread.currentThread() + "waiting get resource1");
                synchronized (resource1) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + "get resource1");
                }
            }
        }, "线程 2").start();
    }
}