【学习打卡】第5天+并发基础篇

课程名称：笑傲Java面试 剖析大厂高频面试真题 秒变offer收割机

课程章节：第4章 并发基础篇

主讲老师：求老仙

课程内容：

第4章 并发基础篇

课程收获：

问题1）什么是线程，什么是进程？并发，并行？

1，线程和进程

进程是操作系统分配的基本单位

线程是操作系统操作的基本单位，线程是轻量级进程

2，进程和线程关系

线程是运行在进程中，进程是线程的容器

设计进程和线程的目的就是解决资源分配的问题

1. 进程的作用

进程是处理内存和文件（Linux系统处理的都是文件），对接用户权限，操作系统的命名空间。

消息共享，所有的io设备，网络io都是文件

1. 为什么需要线程

因为cpu资源不能被充分的利用，作为操作系统的操作最小单位

1. 主线程

主线程是随着进程的创建而创建，创建了进程，需要的cpu资源，肯定是需要创建主线程

7，创建一下线程需要什么

8，线程对内存权限，线程是共享进程的内存的，Java语言做了限制，所以不能随意访问jvm线程的内存

3，并发和并行

并发，交替执行，同一个时刻只有一个线程执行

并行，同时执行，多核同时处理

1. 并发和线程的关系

线程是一种并发的模型，多核会存在并行

问题2）内核级线程和用户级线程？

内核：进程和硬件的沟通结构

问题1.1）线程的调用是操作系统完成的，线程的状态是jvm控制的

jvm不调度线程，不控制线程的调度，但是jvm控制线程的状态，线程的调度是通过操作系统来完成的

线程仅仅会获得cpu资源，其他资源都是进程的

问题3）为什么Java的线程是内核级线程？

用户进程创建的时候，内核空间会为进程创建一个主线程，如果进程中又创建了两个线程，如果想实现进程内的线程并发执行，就需要内核空间知道进程中的线程，也就是需要内核空间进行调度获取cpu，否则内核空间只知道该线程有一个主线程，无法进行进程内的线程并发执行。

Jdk1.1之后，Java的线程是内核级线程的映射，是内核控制的，不是用户空间控制的，这是为了实现并发或者并行。

红色是主线程，内核在创建用户进程的时候，会创建内核级的主线程。

绿色是用户线程，是用户自己创建的（green Thread）

操作系统分配cpu资源的时候，只能分配给内核级的线程，内核级的线程对应的是某进程中的线程，若用户空间的进程，创建的用户线程，不受内核控制，是分配不到cpu资源，只能通过进程的主线程分配cpu资源，所以就不可能有进程中的线程并发或并行的存在。

进程在创建线程的时候，是调用的操作系统的api，内核空间是可以调度进程创建的用户空间线程。

用户线程和内核级线程的映射: n个内核级线程（n个核）映射m个用户线程，Java中是一对一个的关系，就是在用户空间创建一个线程，对应的在内核空间也会有一个内核级的线程。（因为线程的创建和执行，只要提供入口地址就可以执行）。

内核级和用户级的线程只是映射，不是真正的用户创解一个线程，内核也创建一个线程，有可能是内核级线程是个线程池

问题3）为什么进程的切换，消耗比较大？

线程是进程分配的资源，内存和cpu都是进程的。

进程是有资源的，有内存和cpu，如果进程的切换，就要把内存和调度重新设置，所以成本高

问题4）线程上下文切换的是什么？以及什么时候发生上下文切换？

1. 因为线程不保存资源，虽然ThreadLocal看似是线程的资源，实际是通过hashMap，Thread作为key，value作为存在资源，存储在hashMap中，并没有存储到线程中。

线程切换，context switch上下文切换，实际切换的是cpu上下文，因为线程仅有cpu资源，

Cpu的上下文，只有cpu的寄存器的值，所以本质上，线程的上下文切换，就是讲现在cpu中寄存器的值，存储起来，然后选择新的线程

2，什么时候发生线程上下文切换，sleep，wait，请求io都会上下文切换、

3，为什么是操作系统os，保存寄存器的值呢，不是保存到线程中

因为线程的上下文切换，有的是主动的有的是被动的，比如当前线程抛出异常，所以是os来进行保存寄存器的值。

Cas和原子操作