文章目录
- 线程与进程核心知识学习卡片
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- 一、基础概念
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- [1. 什么是进程？](#1. 什么是进程？)
- [2. 什么是线程？](#2. 什么是线程？)
- [3. 进程 vs 线程 对比表](#3. 进程 vs 线程 对比表)
- 二、线程状态与生命周期
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- [Java 中线程的六种状态：](#Java 中线程的六种状态：)
- 三、常见问题解答（FAQ）
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- Q1：什么是上下文切换？
- Q2：什么是守护线程？
- Q3：什么是死锁？如何避免？
- [Q4：`synchronized` 和 `ReentrantLock` 的区别？](#Q4：
synchronized和ReentrantLock的区别？) - [Q5：`volatile` 关键字的作用是什么？能代替锁吗？](#Q5：
volatile关键字的作用是什么？能代替锁吗？) - [Q6：`Thread.sleep()` 和 `Object.wait()` 的区别？](#Q6：
Thread.sleep()和Object.wait()的区别？)
- 四、线程池详解
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- [1. 为什么要用线程池？](#1. 为什么要用线程池？)
- [2. 核心参数说明](#2. 核心参数说明)
- [3. 工作流程图解](#3. 工作流程图解)
- [4. 常见拒绝策略](#4. 常见拒绝策略)
- 五、进阶理解
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- [Java 中的线程模型是哪种？](#Java 中的线程模型是哪种？)
- 线程池是否应该关闭？如果不关闭会怎样？
- 六、类比与比喻
- 七、推荐学习资料
- [✅ 总结一句话](#✅ 总结一句话)
线程与进程核心知识学习卡片
一、基础概念
1. 什么是进程？
- 是程序的一次执行过程；
- 是资源分配的基本单位；
- 拥有独立的地址空间、堆栈、文件描述符等资源。
2. 什么是线程？
- 是 CPU 调度的基本单位；
- 同一个进程中的多个线程共享资源；
- 创建和切换成本比进程低。
3. 进程 vs 线程 对比表
| 特性 | 进程 | 线程 |
|---|---|---|
| 资源分配 | 独立拥有资源 | 共享所属进程资源 |
| 切换代价 | 高 | 低 |
| 安全性 | 相互隔离 | 易受干扰 |
| 并发性 | 可并行执行 | 更高效并发 |
二、线程状态与生命周期
Java 中线程的六种状态：
| 状态 | 描述 |
|---|---|
NEW |
线程对象已创建但尚未启动 |
RUNNABLE |
可运行状态（包括正在运行和等待 CPU） |
BLOCKED |
等待获取锁进入 synchronized 代码块或方法 |
WAITING |
等待其他线程唤醒（如调用 Object.wait()） |
TIMED_WAITING |
在指定时间内等待（如 sleep(), wait(timeout)） |
TERMINATED |
线程已经结束 |
三、常见问题解答（FAQ）
Q1：什么是上下文切换？
上下文切换是 CPU 从一个线程（或进程）切换到另一个线程的过程。频繁切换会带来性能损耗。
Q2：什么是守护线程？
守护线程是一种为其他线程提供服务的线程，如垃圾回收器。JVM 不会因为守护线程而阻止退出。
Q3：什么是死锁？如何避免？
死锁是多个线程互相等待对方释放资源导致都无法继续执行。
- 避免方式：
- 按固定顺序加锁；
- 使用 tryLock；
- 避免嵌套锁；
Q4：synchronized 和 ReentrantLock 的区别？
| 特性 | synchronized |
ReentrantLock |
|---|---|---|
| 加锁方式 | 自动加锁解锁 | 手动控制 lock/unlock |
| 尝试锁 | 不支持 | 支持 tryLock |
| 超时机制 | 不支持 | 支持 |
| 公平性 | 默认非公平 | 可设置为公平锁 |
Q5：volatile 关键字的作用是什么？能代替锁吗？
volatile保证变量的可见性和禁止指令重排序，但不保证原子性，不能完全替代锁。
Q6：Thread.sleep() 和 Object.wait() 的区别？
| 对比点 | Thread.sleep() |
Object.wait() |
|---|---|---|
| 是否释放锁 | ❌ 不释放 | ✅ 释放 |
| 唤醒方式 | 时间到了自动恢复 | 需要调用 notify/notifyAll |
| 使用前提 | 无 | 必须在同步代码块中调用 |
四、线程池详解
1. 为什么要用线程池？
- 提高响应速度；
- 控制最大并发数；
- 统一管理线程生命周期；
- 减少线程创建销毁开销；
2. 核心参数说明
java
ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize, // 核心线程数
int maximumPoolSize, // 最大线程数
long keepAliveTime, // 非核心线程空闲存活时间
TimeUnit unit, // 时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任务队列
ThreadFactory threadFactory, // 线程工厂
RejectedExecutionHandler handler) // 拒绝策略3. 工作流程图解
- 如果当前线程数 < corePoolSize → 新建线程处理；
- 如果 >= corePoolSize 且队列未满 → 加入队列等待；
- 如果队列已满 且线程数 < maxPoolSize → 新建线程处理；
- 如果线程数已达 maxPoolSize 且队列已满 → 触发拒绝策略；
4. 常见拒绝策略
| 策略 | 描述 |
|---|---|
AbortPolicy |
默认策略，抛出异常 |
CallerRunsPolicy |
由调用者线程自己执行该任务 |
DiscardPolicy |
默默丢弃任务 |
DiscardOldestPolicy |
丢弃队列中最老的任务 |
五、进阶理解
Java 中的线程模型是哪种？
Java 使用的是 一对一模型（1:1），每个 Java 线程对应一个 OS 线程。
线程池是否应该关闭？如果不关闭会怎样？
应该关闭线程池，否则可能导致内存泄漏、程序无法正常退出。
正确做法示例：
java
executor.shutdown();
if (!executor.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
executor.shutdownNow();
}六、类比与比喻
| 类比 | 描述 |
|---|---|
| 进程 = 公司 | 拥有自己的地址、员工、资产 |
| 线程 = 员工 | 共享公司资源，各自工作，崩溃可能影响整个公司 |
| 线程池 = 外包团队 | 事先准备好人员，按需调用，统一管理 |
七、推荐学习资料
| 类型 | 推荐内容 |
|---|---|
| 📚 书籍 | 《操作系统导论》《Java并发编程实战》《深入理解计算机系统》 |
| 🎥 视频 | B站清华大学操作系统课程、极客时间《Java并发编程实战课》 |
| 🧪 工具 | VS Code + Markdown 插件、Typora、Draw.io（画图） |
✅ 总结一句话
线程和进程是操作系统和并发编程的核心基础，掌握它们的概念、状态、调度、协作机制，是你写出高性能、稳定、安全程序的关键。