常见面试问题--计算机基础

计算机基础

一.线程状态有哪些，它们之间是如何转换的：

1.初始状态

实现Runnable接口和继承Thread可以得到一个线程类，new一个实例出来，线程就进入了初始状态

2.可运行状态

可运行状态只是说你资格运行，调度程序没有挑选到你，你就永远是可运行状态。
调用线程的start()方法，此线程进入可运行状态。
当前线程sleep()方法结束，其他线程join()结束，等待用户输入完毕，某个线程拿到对象锁，这些线程也将进入可运行状态。
当前线程时间片用完了，调用当前线程的yield()方法，当前线程进入可运行状态。
锁池里的线程拿到对象锁后，进入可运行状态。

3.运行状态

线程调度程序从可运行池中选择一个线程作为当前线程时线程所处的状态。这也是线程进入运行状态的唯一一种方式。

4.死亡状态

当线程的run()方法完成时，或者主线程的main()方法完成时，我们就认为它死去。这个线程对象也许是活的，但是，它已经不是一个单独执行的线程。线程一旦死亡，就不能复生。
在一个死去的线程上调用start()方法，会抛出java.lang.IllegalThreadStateException异常。

5.阻塞状态

当前线程T调用Thread.sleep()方法，当前线程进入阻塞状态。
运行在当前线程里的其它线程t2调用join()方法，当前线程进入阻塞状态。
等待用户输入的时候，当前线程进入阻塞状态。

二.线程与进程的区别，各有什么优缺点，什么时候使用多线程，什么时候使用多进程。

线程：

线程是程序的一条执行线索，执行路径，是程序使用cpu的最小单位。线程本身不能运行，它只能运行在程序中，线程是依赖于程序存在的。那么多线程的存在其实就是“最大限度的利用cpu资源”，当某一个线程的处理不需要占用cpu而之和I/O打交道的时候，让需要占用cpu资源的其他线程有机会获得cpu资源，因此也可以得出结论即当要处理io密集的工作时，应使用多线程。

线程的实现与操作系统提供的内核线程和轻量级线程有着密切关系，因此不同操作系统的具体实现不同，在目前的JDK 版本中，操作系统支持怎样的线程模型，在很大程度上决定了Java 虚拟机的线程是怎样映射的，这点在不同的平台上没有办法达成一致，虚拟机规范中也并未限定Java 线程需要使用哪种线程模型来实现。

进程：

一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度运行的基本单位，

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序；程序一旦运行就是进程，或者更专业化来说：进程是指程序执行时的一个实例。也可以说是资源分配的最小单位

进程与线程的选择取决以下几点：

1、需要频繁创建销毁的优先使用线程；因为对进程来说创建和销毁一个进程代价是很大的。

2、线程的切换速度快，所以在需要大量计算，切换频繁时用线程，还有耗时的操作使用线程可提高应用程序的响应

3、因为对CPU系统的效率使用上线程更占优，所以可能要发展到多机分布的用进程，多核分布用线程；

4、并行操作时使用线程，如C/S架构的服务器端并发线程响应用户的请求；

5、需要更稳定安全时，适合选择进程；需要速度时，选择线程更好。

6.处理io密集型任务时考虑多线程，考虑计算密集型任务时考虑多进程。

三.乐观锁和悲观锁

java中的锁与线程安全有着密切的关系，因此首先需要了解java中的线程安全。

java中的线程安全主要有三种策略：

1.阻塞同步（互斥同步）：同步是指在多线程并发访问共享数据时，保证共享数据在同一时刻只能被一个线程使用。因此其他会出现线程的阻塞，而阻塞线程会在核心态和用户态之间相互切换，极大影响性能。

2.非阻塞同步：为了解决互斥同步产生的问题，出现了基于冲突检测的乐观并发策略，通俗地说，就是先进行操作，如果没有其他线程争用共享数据，那操作就成功了；如果共享数据有争用，产生了冲突，那就再采取其他的补偿措施（最常见的补偿措施就是不断地重试，直到成功为止），这种乐观的并发策略的许多实现都不需要把线程挂起，因此这种同步操作称为非阻塞同步（Non-Blocking Synchronization）。

3.无同步方案：要保证线程安全，并不是一定就要进行同步，两者没有因果关系。同步只是保证共享数据争用时的正确性的手段，如果一个方法本来就不涉及共享数据，那它自然就无须任何同步措施去保证正确性，因此会有一些代码天生就是线程安全的。此类方案一般不涉及锁，而一般采用可重入代码和，Threadlocal的方法。

一般互斥方案中的都是悲观锁，而非阻塞同步方案中，这个部分也就一种通过CAS进行原子类操作，这个部分可以看成乐观锁。

四.简述一次HTTP请求的基本流程

1. 建立TCP连接
在HTTP工作开始之前，Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接，该连接是通过TCP来完成的，该协议与IP协议共同构建Internet，即著名的TCP/IP协议族，因此Internet又被称作是TCP/IP网络。HTTP是比TCP更高层次的应用层协议，根据规则，只有低层协议建立之后才能进行更高层协议的连接，因此，首先要建立TCP连接，一般TCP连接的端口号是80。

2. Web浏览器向Web服务器发送请求命令
一旦建立了TCP连接，Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令。例如：GET/sample/hello.jsp HTTP/1.1。

3. Web浏览器发送请求头信息
浏览器发送其请求命令之后，还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息，之后浏览器发送了一空白行来通知服务器，它已经结束了该头信息的发送。

4. Web服务器应答
客户机向服务器发出请求后，服务器会客户机回送应答， HTTP/1.1 200 OK ，应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码。

5. Web服务器发送应答头信息
正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样，服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。

6. Web服务器向浏览器发送数据
Web服务器向浏览器发送头信息后，它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束，接着，它就以Content-Type应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据。

7. Web服务器关闭TCP连接
一般情况下，一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭TCP连接，然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码：Connection:keep-alive

TCP连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。

一个HTTP请求报文由请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据4个部分组成，请求行分为三个部分：请求方法、请求地址和协议版本，请求头部为请求报文添加了一些附加信息，由“名/值”对组成，每行一对，名和值之间使用冒号分隔。HTTP响应报文主要由状态行、响应头部、空行以及响应数据组成。状态行由3部分组成，分别为：协议版本，状态码，状态码描述。响应头部与请求头部类似，为响应报文添加了一些附加信息。

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