java 高级工程师体系课第四周作业

题目 01- 请你说一说什么是线程和进程？

区别

每个进程都有独立内存空间。线程之间的堆空间和方法区共享，线程栈空间和程序计数器是独立的。线程消耗资源比进程小的多。

关系

进程里面有多个线程

线程的上下文切换是什么？

一个 CPU 内核，同一时刻只能被一个线程使用。为了提升 CPU 利用率，CPU 采用了时间片算法将 CPU 时

间片轮流分配给多个线程，每个线程分配了一个时间片（几十毫秒/线程），线程在时间片内，使用 CPU

执行任务。当时间片用完后，线程会被挂起，然后把 CPU 让给其它线程。

线程的并发与并行有啥区别？

• 并发（Concurrent）：同一时间段，多个任务都在执行 ，单位时间内不⼀定同时执行。

• 并行（Parallel）：单位时间内，多个任务同时执行，单位时间内一定是同时执行。并行上限取决于 CPU 核数（CPU 时间片内 50ms）

题目 02- 使用了多线程会带来什么问题呢？

能不能详细说说线程安全问题？

多个线程同时执行，可能会运行同一行代码，如果程序每次运行结果与单线程执行结果一致，且变量的预期值也一样，就是线程安全的，反之则是线程不安全。

原子性、有序性和可见性能不能深入的谈一下。

• 原子性：一个系列指令代码，要么全执行，要么都不执行，执行过程不能被打断

• 有序性：程序代码按照先后顺序执行

• 可见性：当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了共享变量的值，其他线程能够立即看到

题目 03- 什么是死锁？如何排查死锁?

排查过程最好详细说明，最少说一种排查方案，越多越好。

死锁

在多线程编程中，我们为了防止多线程竞争共享资源而导致数据错乱，都会在操作共享资源之前加上互斥锁，只有成功获得到锁的线程，才能操作共享资源，获取不到锁的线程就只能等待，直到锁被释放。

那么，当两个线程为了保护两个不同的共享资源而使用了两个互斥锁，那么这两个互斥锁应用不当的时候，可能会造成两个线程都在等待对方释放锁，在没有外力的作用下，这些线程会一直相互等待，就没办法继续运行，这种情况就是发生了死锁。

举个例子，小林拿了小美房间的钥匙，而小林在自己的房间里，小美拿了小林房间的钥匙，而小美也在自己的房间里。如果小林要从自己的房间里出去，必须拿到小美手中的钥匙，但是小美要出去，又必须拿到小林手中的钥匙，这就形成了死锁。

死锁只有同时满足以下四个条件才会发生：

• 互斥条件；

• 持有并等待条件；

• 不可剥夺条件；

• 环路等待条件；

排查如果你想排查你的 Java 程序是否死锁，则可以使用 jstack 工具，它是 jdk 自带的线程堆栈分析工具。

• 如果你想排查你的 Java 程序是否死锁，则可以使用 jstack 工具，它是 jdk 自带的线程堆栈分析工具。

• 如果死锁代码例子是 C 写的，在 Linux 下，我们可以使用 pstack + gdb 工具来定位死锁问题。

• pstack 命令可以显示每个线程的栈跟踪信息（函数调用过程），它的使用方式也很简单，只需要 pstack <pid> 就可以了。那么，在定位死锁问题时，我们可以多次执行 pstack 命令查看线程的函数调用过程，多次对比结果，确认哪几个线程一直没有变化，且是因为在等待锁，那么大概率是由于死锁问题导致的。