多线程经典面试题总结

第一题：线程的基本概念、线程的基本状态及状态之间的关系？

线程是cpu使用的基本单元，它由线程ID、程序计数器、寄存器集合和堆栈组成。它与属于同一进程的其他线程共享其代码段、数据段和其他操作系统资源(操作系统概念第七版)。是运行在进程上下文的逻辑流(深入理解计算机系统)。

线程四种状态：新生状态、可运行状态、被阻塞状态、死亡状态



第二题：线程与进程的区别？

1、 线程是进程的一部分，所以线程有的时候被称为是轻权进程或者轻量级进程。

2、 一个没有线程的进程是可以被看作单线程的，如果一个进程内拥有多个进程，进程的执行过程 不是一条线（线程）的，而是多条线（线程）共同完成的。

3、 系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域，但是不会为线程分配内存（线程所使用 的资源是它所属的进程的资源），线程组只能共享资源。那就是说，出了CPU之外（线程在运行的时候要占用CPU资源），计算机内部的软硬件资源的分配与线程无关，线程只能共享它所属进程的资源。资源分配的最小单位是进程，线程只能共享所在进程的资源，但线程在运行中的不可或缺的资源（寄存器组，程序计数器，栈）。

4、 与进程的控制表PCB相似，线程也有自己的控制表TCB，但是TCB中所保存的线程状态比PCB表中少多了。

5、 进程是系统所有资源分配时候的一个基本单位，拥有一个完整的虚拟空间地址，并不依赖线程而独立存在。

第四题：多线程同步和互斥有几种实现方法，都是什么？
临界区，互斥量，信号量，事件。

1、临界区(同一个进程内):通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。

2、互斥量(可以跨进程，实现互斥):为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。

3、信号量(可以跨进程，实现同步):为控制一个具有有限数量用户资源而设计。

4、事 件(可以跨进程，实现同步):用来通知线程有一些事件已发生，从而启动后继任务的开始。

第五题：多线程同步和互斥有何异同，在什么情况下分别使用他们？举例说明。

线程同步是指线程之间所具有的一种制约关系，一个线程的执行依赖另一个线程的消息，当它没有得到另一个线程的消息时应等待，直到消息到达时才被唤醒。

线程互斥是指对于共享的进程系统资源，在各单个线程访问时的排它性。当有若干个线程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个线程去使用，其它要使用该资源的线程必须等待，直到占用资源者释放该资源。线程互斥可以看成是一种特殊的线程同步（下文统称为同步）。
第六题：线程的三种实现模型（《Linux高性能服务器编程》）
内核线程(轻量级进程)M，用户线程N，M<=N，根据M和N的比值，按照M和N的比值可分为以下三种模型：
1.完全在用户空间实现（N=1）：优点，无需内核干涉，速度快且不占用额外内核资源。缺点：对于多处理器系统，同一进程的多个线程无法运行在不同的cpu中，因为内核按照进程分配cpu(注意：Linux内核的最小调度单位是进程，因为因为只有进程才拥有一个独立的上下文环境，也是分配系统资源的最小单位，内核按进程分配cpu，cpu的最小调度单位是线程。)
2.完全在内核调度。优缺点与完全在用户空间实现相反。
3.双层调度方式：结合前两种的优点，充分利用了多处理器的优势。