==進(jìn)程和線程==

• 進(jìn)程：進(jìn)程是資源分配的基本單位。進(jìn)程控制塊 (Process Control Block, PCB) 描述進(jìn)程的基本信息和運(yùn)行狀態(tài)，所謂的創(chuàng)建進(jìn)程和撤銷進(jìn)程，都是指對(duì) PCB 的操作。
• 線程：線程是獨(dú)立調(diào)度的基本單位。一個(gè)進(jìn)程中可以有多個(gè)線程，它們共享進(jìn)程資源。

區(qū)別

• 擁有資源：進(jìn)程是資源分配的基本單位，但是線程不擁有資源，線程可以訪問隸屬進(jìn)程的資源。
• 調(diào)度：線程是獨(dú)立調(diào)度的基本單位，在同一進(jìn)程中，線程的切換不會(huì)引起進(jìn)程切換，從一個(gè)進(jìn)程中的線程切換到另一個(gè)進(jìn)程中的線程時(shí)，會(huì)引起進(jìn)程切換。
• 系統(tǒng)開銷：由于創(chuàng)建或撤銷進(jìn)程時(shí)，系統(tǒng)都要為之分配或回收資源，如內(nèi)存空間、I/O 設(shè)備等，開銷很大。而線程切換時(shí)只需保存和設(shè)置少量寄存器內(nèi)容，開銷很小。
• 通信方面：線程間可以通過直接讀寫同一進(jìn)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，但是進(jìn)程通信需要借助 IPC。

線程池的好處？ 四種線程池的使用場景，線程池的幾個(gè)參數(shù)的理解？

• 使用線程池的好處是==減少在創(chuàng)建和銷毀線程上所花的時(shí)間以及系統(tǒng)資源的開銷，解決資源不足的問題==。如果不使用線程池，有可能造成系統(tǒng)創(chuàng)建大量同類線程而導(dǎo)致消耗完內(nèi)存或則“過度切換”的問題，歸納總結(jié)就是

1. 重用存在的線程，減少對(duì)象創(chuàng)建、消亡的開銷，性能佳。
2. 可有效控制最大并發(fā)線程數(shù)，提高系統(tǒng)資源的使用率，同時(shí)避免過多資源競爭，避免堵塞。
3. 提供定時(shí)執(zhí)行、定期執(zhí)行、單線程、并發(fā)數(shù)控制等功能。

• ==Android中的線程池都是直接或間接通過配置ThreadPoolExecutor來實(shí)現(xiàn)不同特性的線程池==.Android中最常見的類具有不同特性的線程池分別為：

1. ==newCachedThreadPool==：只有非核心線程，最大線程數(shù)非常大，所有線程都活動(dòng)時(shí)會(huì)為新任務(wù)創(chuàng)建新線程,否則會(huì)利用空閑線程 (60s空閑時(shí)間,過了就會(huì)被回收,所以線程池中有0個(gè)線程的可能 )來處理任務(wù).

優(yōu)點(diǎn)：任何任務(wù)都會(huì)被立即執(zhí)行(任務(wù)隊(duì)列SynchronousQuue相當(dāng)于一個(gè)空集合);比較適合執(zhí)行大量的耗時(shí)較少的任務(wù).

2. ==newFixedThreadPool==：只有核心線程，并且數(shù)量固定的，所有線程都活動(dòng)時(shí)，因?yàn)殛?duì)列沒有限制大小，新任務(wù)會(huì)等待執(zhí)行，當(dāng)線程池空閑時(shí)不會(huì)釋放工作線程，還會(huì)占用一定的系統(tǒng)資源。

優(yōu)點(diǎn)：更快的響應(yīng)外界請(qǐng)求

3. ==newScheduledThreadPool==：核心線程數(shù)固定,非核心線程（閑著沒活干會(huì)被立即回收數(shù)）沒有限制.

優(yōu)點(diǎn)：執(zhí)行定時(shí)任務(wù)以及有固定周期的重復(fù)任務(wù)

4. ==newSingleThreadExecutor==：只有一個(gè)核心線程,確保所有的任務(wù)都在同一線程中按序完成

優(yōu)點(diǎn)：不需要處理線程同步的問題

ThreadPoolExecutor的工作策略 ？

ThreadPoolExecutor執(zhí)行任務(wù)時(shí)會(huì)遵循如下規(guī)則

1. 如果線程池中的線程數(shù)量未達(dá)到核心線程的數(shù)量，那么會(huì)直接啟動(dòng)一個(gè)核心線程來執(zhí)行任務(wù)。
2. 如果線程池中的線程數(shù)量已經(jīng)達(dá)到或則超過核心線程的數(shù)量，那么任務(wù)會(huì)被插入任務(wù)隊(duì)列中排隊(duì)等待執(zhí)行。
3. 如果在第2點(diǎn)無法將任務(wù)插入到任務(wù)隊(duì)列中，這往往是由于任務(wù)隊(duì)列已滿，這個(gè)時(shí)候如果在線程數(shù)量未達(dá)到線程池規(guī)定的最大值，那么會(huì)立刻啟動(dòng)一個(gè)非核心線程來執(zhí)行任務(wù)。
4. 如果第3點(diǎn)中線程數(shù)量已經(jīng)達(dá)到線程池規(guī)定的最大值，那么就拒絕執(zhí)行此任務(wù)，ThreadPoolExecutor會(huì)調(diào)用RejectedExecutionHandler的rejectedExecution方法來通知調(diào)用者。

Android中還了解哪些方便線程切換的類？

• ==AsyncTask==：底層封裝了線程池和Handler，便于執(zhí)行后臺(tái)任務(wù)以及在子線程中進(jìn)行UI操作。
• ==HandlerThread==：一種具有消息循環(huán)的線程，其內(nèi)部可使用Handler。
• ==IntentService==：是一種異步、會(huì)自動(dòng)停止的服務(wù)，內(nèi)部采用HandlerThread。

AsyncTask的原理和問題

原理：

• AsyncTask中有兩個(gè)線程池（SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR）和一個(gè)Handler（InternalHandler），其中==線程池SerialExecutor用于任務(wù)的排隊(duì)，而線程池THREAD_POOL_EXECUTOR用于真正地執(zhí)行任務(wù)，InternalHandler用于將執(zhí)行環(huán)境從線程池切換到主線程。==
• 注意：sHandler是一個(gè)靜態(tài)的Handler對(duì)象，為了能夠?qū)?zhí)行環(huán)境切換到主線程，這就要求sHandler這個(gè)對(duì)象必須在主線程創(chuàng)建。由于靜態(tài)成員會(huì)在加載類的時(shí)候進(jìn)行初始化，==因此這就變相要求AsyncTask的類必須在主線程中加載==，否則同一個(gè)進(jìn)程中的AsyncTask都將無法正常工作。

問題：

• 生命周期：AsynTask會(huì)一直執(zhí)行，直到doInBackground()方法執(zhí)行完畢，然后，如果cancel(boolean)被調(diào)用,那么onCancelled(Result result)方法會(huì)被執(zhí)行；否則，執(zhí)行onPostExecute(Result result)方法。==如果我們的Activity銷毀之前，沒有取消AsyncTask，這有可能讓我們的應(yīng)用崩潰==(crash)。因?yàn)樗胍幚淼膙iew已經(jīng)不存在了。所以，我們是必須確保在銷毀活動(dòng)之前取消任務(wù)。總之，我們使用AsyncTask需要確保AsyncTask正確的取消。
• ==內(nèi)存泄漏==：如果AsyncTask被聲明為Activity的非靜態(tài)內(nèi)部類，那么AsyncTask會(huì)保留一個(gè)對(duì)Activity的引用。如果Activity已經(jīng)被銷毀，AsyncTask的后臺(tái)線程還在執(zhí)行，它將繼續(xù)在內(nèi)存里保留這個(gè)引用，導(dǎo)致Activity無法被回收，引起內(nèi)存泄漏。（所以應(yīng)將AsyncTask聲明為靜態(tài)內(nèi)部類）
• ==結(jié)果丟失==：屏幕旋轉(zhuǎn)或Activity在后臺(tái)被系統(tǒng)殺掉等情況會(huì)導(dǎo)致Activity的重新創(chuàng)建，之前運(yùn)行的AsyncTask會(huì)持有一個(gè)之前Activity的引用，這個(gè)引用已經(jīng)無效，這時(shí)調(diào)用onPostExecute()再去更新界面將不再生效。

IntentService有什么用 ？

• IntentService可用于執(zhí)行后臺(tái)耗時(shí)的任務(wù)，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行完成后會(huì)自動(dòng)停止，同時(shí)由于IntentService是服務(wù)的原因，不同于普通Service，IntentService可自動(dòng)創(chuàng)建子線程來執(zhí)行任務(wù)，這導(dǎo)致它的優(yōu)先級(jí)比單純的線程要高，不容易被系統(tǒng)殺死，所以IntentService比較適合執(zhí)行一些高優(yōu)先級(jí)的后臺(tái)任務(wù)。

直接在Activity中創(chuàng)建一個(gè)thread跟在service中創(chuàng)建一個(gè)thread之間的區(qū)別？

在Activity中被創(chuàng)建：該Thread的就是為這個(gè)Activity服務(wù)的，完成這個(gè)特定的Activity交代的任務(wù)，主動(dòng)通知該Activity一些消息和事件，==Activity銷毀后，該Thread也沒有存活的意義了。==
在Service中被創(chuàng)建：這是保證最長生命周期的Thread的唯一方式，==只要整個(gè)Service不退出，Thread就可以一直在后臺(tái)執(zhí)行==，一般在Service的onCreate()中創(chuàng)建，在onDestroy()中銷毀。所以，在Service中創(chuàng)建的Thread，適合長期執(zhí)行一些獨(dú)立于APP的后臺(tái)任務(wù)，比較常見的就是：在Service中保持與服務(wù)器端的長連接。

Handler、Thread和HandlerThread的差別？

• Handler：在android中負(fù)責(zé)發(fā)送和處理消息，通過它可以實(shí)現(xiàn)其他支線線程與主線程之間的消息通訊。
• Thread：Java進(jìn)程中執(zhí)行運(yùn)算的最小單位，亦即執(zhí)行處理機(jī)調(diào)度的基本單位。某一進(jìn)程中一路單獨(dú)運(yùn)行的程序。
• HandlerThread：一個(gè)繼承自Thread的類HandlerThread，Android中沒有對(duì)Java中的Thread進(jìn)行任何封裝，而是提供了一個(gè)繼承自Thread的類HandlerThread類，這個(gè)類對(duì)Java的Thread做了很多便利的封裝。==HandlerThread繼承于Thread，所以它本質(zhì)就是個(gè)Thread。與普通Thread的差別就在于，它在內(nèi)部直接實(shí)現(xiàn)了Looper的實(shí)現(xiàn)，這是Handler消息機(jī)制必不可少的。有了自己的looper，可以讓我們?cè)谧约旱木€程中分發(fā)和處理消息==。如果不用HandlerThread的話，需要手動(dòng)去調(diào)用Looper.prepare()和Looper.loop()這些方法。

ThreadLocal的原理

==ThreadLocal是一個(gè)關(guān)于創(chuàng)建線程局部變量的類==。使用場景如下所示：

• 實(shí)現(xiàn)單個(gè)線程單例以及單個(gè)線程上下文信息存儲(chǔ)，比如交易id等。

• 實(shí)現(xiàn)線程安全，非線程安全的對(duì)象使用ThreadLocal之后就會(huì)變得線程安全，因?yàn)槊總€(gè)線程都會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的實(shí)例。 承載一些線程相關(guān)的數(shù)據(jù)，避免在方法中來回傳遞參數(shù)。

• 當(dāng)需要使用多線程時(shí)，有個(gè)變量恰巧不需要共享，此時(shí)就不必使用synchronized這么麻煩的關(guān)鍵字來鎖住，每個(gè)線程都相當(dāng)于在堆內(nèi)存中開辟一個(gè)空間，線程中帶有對(duì)共享變量的緩沖區(qū)，通過緩沖區(qū)將堆內(nèi)存中的共享變量進(jìn)行讀取和操作，==ThreadLocal相當(dāng)于線程內(nèi)的內(nèi)存，一個(gè)局部變量。每次可以對(duì)線程自身的數(shù)據(jù)讀取和操作，并不需要通過緩沖區(qū)與 主內(nèi)存中的變量進(jìn)行交互==。并不會(huì)像synchronized那樣修改主內(nèi)存的數(shù)據(jù)，再將主內(nèi)存的數(shù)據(jù)復(fù)制到線程內(nèi)的工作內(nèi)存。==ThreadLocal可以讓線程獨(dú)占資源，存儲(chǔ)于線程內(nèi)部，避免線程堵塞造成CPU吞吐下降==。

• 在每個(gè)Thread中包含一個(gè)ThreadLocalMap，ThreadLocalMap的key是ThreadLocal的對(duì)象，value是獨(dú)享數(shù)據(jù)。

多線程是否一定會(huì)高效（優(yōu)缺點(diǎn)）

• 多線程的優(yōu)點(diǎn)：

1. 方便高效的內(nèi)存共享——多進(jìn)程下內(nèi)存共享比較不便，且會(huì)抵消掉多進(jìn)程編程的好處
2. 較輕的上下文切換開銷不用切換地址空間，不用更改CR3寄存器，不用清空TLB
3. 線程上的任務(wù)執(zhí)行完后自動(dòng)銷毀

• 多線程的缺點(diǎn)：

1. 開啟線程需要占用一定的內(nèi)存空間(默認(rèn)情況下,每一個(gè)線程都占512KB)
2. 如果開啟大量的線程,會(huì)占用大量的內(nèi)存空間,降低程序的性能
3. 線程越多,cpu在調(diào)用線程上的開銷就越大
   程序設(shè)計(jì)更加復(fù)雜,比如線程間的通信、多線程的數(shù)據(jù)共享。

• 綜上得出，多線程不一定能提高效率，在內(nèi)存空間緊張的情況下反而是一種負(fù)擔(dān)，因此在日常開發(fā)中，應(yīng)盡量：

1. 不要頻繁創(chuàng)建，銷毀線程，使用線程池
2. 減少線程間同步和通信（最為關(guān)鍵）
3. 避免需要頻繁共享寫的數(shù)據(jù)
4. 合理安排共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，避免偽共享（false sharing）
5. 使用非阻塞數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/算法
6. 避免可能產(chǎn)生可伸縮性問題的系統(tǒng)調(diào)用（比如mmap）
7. 避免產(chǎn)生大量缺頁異常，盡量使用Huge Page
8. 可以的話使用用戶態(tài)輕量級(jí)線程代替內(nèi)核線程

參考鏈接