一、操作系统与 JDK、JVM、JRE 的概念与区别
1. 什么是操作系统（Operating System, OS）
定义
操作系统是管理计算机硬件与软件资源的系统软件，同时为用户和应用程序提供统一的接口与运行环境。它是计算机系统的核心，负责协调硬件与软件的工作。
主要功能
- 进程管理：创建、调度、终止进程，分配 CPU 时间。
- 内存管理：分配与回收内存，提供虚拟内存机制。
- 文件系统管理：提供文件的存储、读取、权限控制等功能。
- 设备管理：管理输入输出设备，提供驱动程序支持。
- 用户接口：提供命令行界面（CLI）或图形用户界面（GUI）。
常见操作系统
- Windows 系列
- Linux/Unix 系列
- macOS
- Android、iOS（移动端）
2. 什么是进程（Process）
定义
进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，是程序在计算机上的一次执行过程。
它包含了程序代码、运行时数据、程序计数器、寄存器状态、堆栈等信息。
特点
- 独立性：每个进程有独立的地址空间和资源。
- 动态性：进程是程序的一次执行过程，有生命周期。
- 并发性：多个进程可以在单个 CPU 上交替执行（通过时间片轮转等调度算法）。
3. 什么是线程（Thread）
定义
线程是操作系统调度的最小单位，是进程中的一个执行流。一个进程可以包含多个线程，这些线程共享进程的资源（如内存、文件句柄等）。
特点
- 轻量级：线程创建和切换的开销比进程小。
- 共享性：同一进程内的线程共享内存和资源。
- 并发性：多线程可以并发执行，提高程序响应速度。
4. 线程与进程的区别
| 对比项 | 进程 | 线程 |
|---|---|---|
| 定义 | 程序的一次执行过程，资源分配的基本单位 | 进程中的一个执行流，CPU 调度的基本单位 |
| 资源 | 拥有独立的内存空间和系统资源 | 共享进程的内存和资源 |
| 开销 | 创建、销毁和切换开销大 | 创建、销毁和切换开销小 |
| 通信 | 需要进程间通信（IPC）机制 | 直接通过共享内存通信 |
| 稳定性 | 一个进程崩溃不影响其他进程 | 一个线程崩溃可能导致整个进程崩溃 |
5. JDK、JVM、JRE 的概念与区别
5.1 JVM（Java Virtual Machine）
- 定义：Java 虚拟机，是 Java 程序的运行环境，负责将字节码（.class 文件）解释或编译为机器码执行。
- 作用：
- 跨平台（一次编译，到处运行）
- 内存管理（垃圾回收）
- 安全性（字节码验证）
5.2 JRE（Java Runtime Environment）
- 定义：Java 运行环境，包含 JVM 以及运行 Java 程序所需的核心类库和支持文件。
- 作用：提供运行 Java 应用的环境，但不包含编译工具。
5.3 JDK（Java Development Kit）
- 定义：Java 开发工具包，包含 JRE、编译器（javac）、调试工具等。
- 作用：用于开发、编译、调试 Java 程序。
5.4 区别总结
| 对比项 | JVM | JRE | JDK |
|---|---|---|---|
| 包含内容 | 仅虚拟机 | JVM + 核心类库 | JRE + 开发工具 |
| 用途 | 运行字节码 | 运行 Java 程序 | 开发 Java 程序 |
| 是否包含编译器 | 否 | 否 | 是 |
| 面向对象 | 程序运行 | 程序运行 | 程序开发 |
6. 面试小结与建议
- 操作系统部分：重点掌握进程、线程的概念与区别，以及操作系统的核心功能。
- Java 部分：理解 JVM、JRE、JDK 的关系，能画出它们的包含关系图（JDK ⊃ JRE ⊃ JVM）。
- 延伸：可进一步学习进程调度算法、线程同步机制、JVM 内存结构等。
