1. 线程的概念和作用
- 线程是一个基本的CPU执行单元，也是程序执行流的最小单位。
- 引入线程之后，进程内的各线程之内也可以并发，从而进一步提升了系统的并发度。
- 引入线程之后，进程只作为除CPU之外的系统资源的分配单元（内存地址、打印机都是分配给进程的）。
2. 线程带来的变化
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资源分配、调度
- 进程是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位。
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并发性
- 进程内的各线程可以并发，提高系统并发性。
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系统开销
- 线程间并发，在同一进程内的线程切换，不需要切换进程环境，系统开销减少。
3. 线程的属性
- 线程是CPU的调度单位。
- 多CPU计算机中，各个线程可占用不同的CPU。
- 每个线程都有一个线程ID、线程控制块（TCB）。
- 线程也有就绪态、阻塞、运行三种基本状态。
- 线程几乎不拥有系统资源，系统资源（除CPU）都是分配给进程的。
- 同一进程的不同线程间共享进程的资源。
- 由于共享内存地址空间，同一进程中的线程间通信甚至无需系统干预。
- 同一进程中的线程切换，不会引起进程切换。
- 不同进程中的线程切换，会引起进程切换。
- 切换同进程内的线程，系统开销小；切换不同进程的线程，系统开销大。
4. 线程的实现方式
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用户级线程
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应用程序内部实现线程的管理。
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线程切换不需要切换CPU的状态。
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操作系统不能意识到用户级线程的存在
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优缺点
- 优点：用户级线程切换在用户态即可完成，不需要切换到内核态，线程管理的开销小，效率高。
- 缺点：当一个用户级线程阻塞后，整个进程都被阻塞，并发度不高。多个线程不能在多核CPU上并行运行。
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内核级线程
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操作系统实现线程的管理
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线程切换需要切换CPU的状态
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操作系统能意识到内核级线程的存在
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优缺点
- 优点：当一个线程被阻塞后，别的线程还可以继续执行，并发能力强。多个线程可以在多核CPU上并行运行。
- 缺点：用户进程会占用多个内核，线程切换由操作系统内核完成，需要切换CPU的状态，导致线程管理的开销大，成本高。
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5. 多线程模型
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一对一模型
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一个用户级线程映射到一个内核级线程。每个用户进程有与用户级线程同数量的内核级线程。
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优缺点
- 优点：当一个线程被阻塞后，别的线程还可以继续执行，并发能力强。多个线程可以在多核CPU上并行运行。
- 缺点：用户进程会占用多个内核，线程切换由操作系统内核完成，需要切换CPU的状态，导致线程管理的开销大，成本高。
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多对一模型
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多个用户级线程映射到一个内核级线程。且一个进程只被分配一个内核级线程。
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优缺点
- 优点：用户级线程切换在用户态即可完成，不需要切换到内核态，线程管理的开销小，效率高。
- 缺点：当一个用户级线程阻塞后，整个进程都被阻塞，并发度不高。多个线程不能在多核CPU上并行运行。
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注意点
- 操作系统只看得见”内核级线程“，只有内核级线程才是CPU分配的单位。
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多对多模型
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n个用户级线程映射到m个内核级线程（n>=m）。每个用户进程对应m个内核级线程。
- 克服了多对一模型并发度不高的缺点。
- 克服了一对一模型中一个用户进程占用太多内核级线程，开销太大的缺点。
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6. 用户级线程和内核级线程的区别
- 用户级线程是”代码逻辑“的载体。一个”代码逻辑“只有获得”运行机会“才能被CPU执行。
- 内核级线程是”运行机会“的载体，只有内核级线程才是CPU分配的单位。
7. 总结
- 重点：线程的概念，与进程的区别。线程是CPU调度的最小单位。
- 重点：用户级线程与内核级线程的区别，内核级线程才是CPU分配的单位。
- 重点：多线程不同模型的特点
- 上述重点都是面试常问点
- 请各位大佬发现错误，能指导菜鸟小弟
- 菜鸟也想努力进大厂，加油
