⛳ 多线程面试－什么是多线程上下文切换？

⛳ 多线程面试－什么是多线程上下文切换？

多线程会共同使用一组计算机上的CPU ，而线程数大于给线程分配的 CPU　数量时，为了让各个线程都有执行的机会，就需要轮转使用CPU。

不同的线程切换使用 CPU, 发生的切换数据等, 就是上下文切换

• 在上下文切换过程中, CPU 会停止处理当前运行的程序, 并保存当前程序运行的具体位置, 以便之后继续运行. 从这个角度来看, 上下文切换有点像我们同时阅读几本书, 在来回切换书本的同时我们需要记住每本书当前读到的页码. 在程序中, 上下文切换过程中的 “页码” 信息是保存在进程控制块（PCB）中的。PCB 还经常被称作 “切换帧”（switchframe）。“页码”信息会一直保存到CPU的内存中，直到他们被再次使用。
• 上下文切换是存储和恢复CPU状态的过程，它使得线程执行能够从中断点恢复执行。上下文切换是多任务操作系统和多线程环境的基本特征。

🎁 Java中用到的线程调度算法是什么？

假设计算机只有一个CPU，则在任意时刻只能执行一个条机器指令，每个线程只有获得CPU的使用权才能执行指令。

• 所谓多线程的并发运行，其实是指从宏观上看，各个线程轮流获得CPU的使用权，分别执行各自的任务。
• 在运行池中，会有多个处于就绪状态的线程在等待CPU，Java虚拟机的一项任务就是负责线程的调度，线程调度是指按照特定机制为多个线程分配CPU的使用权。

有两种调度模型：分时调度模型和抢占式调度模型。

• 分时调度模型是指让所有的线程轮流获得CPU的使用权，并且平均分配每个线程占用的CPU的时间片这个也比较好理解。

• Java虚拟机采用抢占式调度模型，是指优先让可运行池中优先级高的线程占有CPU，如果可运行池中的线程优先级相同，那么就随机选择一个线程，是其占用CPU。处于运行状态的线程会一直运行，直至它不得不放弃CPU。

  如非特别需要，尽量不要用，防止线程接饥饿。

🎨 什么是线程饥饿 ？

饥饿，一个或者多个线程因为种种原因无法获得所需要的资源，导致一直无法执行的状态 。

Java 中导致饥饿的原因：

• 高优先级线程吞噬所有的低优先级线程的 CPU 时间。
• 线程被永久堵塞在一个等待进入同步块的状态，因为其他线程总是能在它之前持续地对该同步块进行访问。
• 线程在等待一个本身也处于永久等待完成的对象(比如调用这个对象的 wait 方法)，因为其他线程总是被持续地获得唤醒。

你对线程优先级的理解是什么？

每一个线程都是有优先级的，一般来说，高优先级的线程在运行时会具有优先权，但这依赖于线程调度的实现，这个实现是和操作系统相关的(OS dependent)。

• 我们可以定义线程的优先级，但是这并不能保证高优先级的线程会在低优先级的线程前执行。线程优先级是一个 int 变量(从1-10)，1 代表最低优先级，10 代表最高优先级。
• Java 的线程优先级调度会委托给操作系统去处理，所以与具体的操作系统优先级有关，如非特别需要，一般无需设置线程优先级。