线程和进程各自有什么区别和优劣呢？

  • 进程是资源分配的最小单位，线程是程序执行的最小单位。

  • 进程有自己的独立地址空间，每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间，建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段，这种操作非常昂贵。而线程是共享进程中的数据的，使用相同的地址空间，因此CPU切换一个线程的花费远比进程要小很多，同时创建一个线程的开销也比进程要小很多。

  • 线程之间的通信更方便，同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据，而进程之间的通信需要以通信的方式（IPC)进行。不过如何处理好同步与互斥是编写多线程程序的难点。

  • 但是多进程程序更健壮，多线程程序只要有一个线程死掉，整个进程也死掉了，而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响，因为进程有自己独立的地址空间。

进程的全局数据，进程的地址空间等等,这些都属于进程
线程也有自己的资源，比如栈，私有数据
进程切换比线程切换开销大：
因为进程切换时要切页表，而且往往伴随着页调度，因为进程的数据段代码段要换出去，以便把将要执行的进程的内容换进来。本来进程的内容就是线程的超集。
而线程只需要保存线程的上下文（相关寄存器状态和栈的信息）就好了，动作很小

 

线程开的越多越好吗？

不是，线程多了可以提高程序并行执行的速度，但是并不是越多越好，其中，每个线程都要占用内存，多线程就意味着更多的内存资源被占用，其二，从微观上讲，一个cpu不是同时执行两个线程的，他是轮流执行的，所以线程太多，cpu必须不断的在各个线程间快回更换执行，线程间的切换无意间消耗了许多时间，所以cpu有效利用率反而是下降的

 

僵尸进程和孤儿进程

首先，正常情况下，子进程是通过父进程创建的，子进程在创建新的进程。子进程的结束和父进程的运行是一个异步过程。 当一个子进程完成它的工作终止之后，它的父进程需要调用wait()或者waitpid()系统调用取得子进程的终止状态。

僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，子进程退出，但是父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子                      进程的进程描述符仍然保存在系统中（会占用进程号之类，还有占用的内存）

孤儿进程：一个父进程退出，但它的一个或多个子进程还在运行，那么这些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程                   号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

 

补充：

fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次，却能够返回两次，它可能有三种不同的返回值：
    1）在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；
    2）在子进程中，fork返回0；
    3）如果出现错误，fork返回一个负值；

 

问题和危害：

1. 子进程终止时候，如果父进程不调用wait / waitpid的话， 那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是        系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵死进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即         为僵尸进程的危害，应当避免。

2.  孤儿进程是没有父进程的进程，孤儿进程这个重任就落到了init进程身上，init进程会循环地wait()它的已经退出的子进程

    因此孤儿进程并不会有什么危害。

 

解决：

僵死进程并不是问题的根源，罪魁祸首是产生出大量僵死进程的那个父进程。因此，当我们寻求如何消灭系统中大量的僵死进程时，应该把产生大量僵死进程的那个元凶枪毙掉（也就是通过kill发送SIGTERM或者SIGKILL信号啦）。枪毙了元凶进程之后，它产生的僵死进程就变成了孤儿进程，这些孤儿进程会被init进程接管，init进程会wait()这些孤儿进程，释放它们占用的系统进程表中的资源

 

 

进程间通信方式

  • 管道( pipe )：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，只能在父子进程中使用。
  • 有名管道 (namedpipe) ： 有名管道也是半双工的通信方式，但去除了管道只能在父子进程中使用的限制。
  • 信号量(semophore ) ：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
  • 消息队列( messagequeue ) ：
    消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
  • 共享内存(shared memory )：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。
  • 套接字(socket ) ： 套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。

 

线程间通信方式

 

  • synchronized同步

    • 这种方式，本质上就是 “共享内存” 式的通信。多个线程需要访问同一个共享变量，谁拿到了锁（获得了访问权限），谁就可以执行。

  • while轮询的方式

    • 在这种方式下，ThreadA 不断地改变条件，ThreadB 不停地通过 while 语句检测这个条件 (list.size()==5) 是否成立 ，从而实现了线程间的通信。但是这种方式会浪费 CPU 资源。
    • 之所以说它浪费资源，是因为 JVM 调度器将 CPU 交给 ThreadB 执行时，它没做啥 “有用” 的工作，只是在不断地测试某个条件是否成立。
    • 就类似于现实生活中，某个人一直看着手机屏幕是否有电话来了，而不是：在干别的事情，当有电话来时，响铃通知TA电话来了。

  • wait/notify机制

    • 当条件未满足时，ThreadA 调用 wait() 放弃 CPU，并进入阻塞状态。（不像 while 轮询那样占用 CPU）

      当条件满足时，ThreadB 调用 notify() 通知线程 A，所谓通知线程 A，就是唤醒线程 A，并让它进入可运行状态。

  • 管道通信

    • java.io.PipedInputStream 和 java.io.PipedOutputStream进行通信