进程和线程的概念
进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程。进程是系统进行资源分配的单位,实现的操作系统的并发。
线程是比进程更小的能独立运行的单位,是 调度的基本单位,实现了进程内部的并发。线程成为了程序执行流的最小单位。
进程状态转换图
- 创建状态:进程正在被创建。
- 就绪状态:进程已经分配到了除 之外的所有资源,只要分配到 就可以开始运行。
- 运行状态:进程已经获得 ,正处于运行状态。
- 阻塞状态:正在执行的进程正在等待某一事件而暂时不能运行。
- 终止状态:进程运行完毕,操作系统完成撤销进程的相关工作,并将 归还给系统。
当有多个进程请求资源时,就会造成内存资源紧张,所以操作系统还存在一种挂起操作:将进程交换到外存去,使进程进入挂起状态。
- 活动就绪:进程在内存,处于就绪状态,还需要 。
- 静止就绪:进程在外存,处于就绪状态,还需要调入到内存和 。
- 活动阻塞:进程在内存,但由于某种原因被阻塞了。
- 静止阻塞:进程在外存,但由于某种原因被阻塞了。
进程切换
- 切换页目录,使用新进程的虚拟地址空间。
- 保存当前的 环境、硬件上下文,并导入新进程的的 环境、硬件上下文。
进程和线程的区别
- 一个线程属于一个进程,依赖于进程而存在。一个进程可以包括多个线程,但至少包括一个线程。
- 进程是系统资源分配的最小单位,线程是 调度的最小单位。
- 不同进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而同一进程内多个线程共享进程内存。所以一个线程的意外会造成同一进程内其他线程的终止,而进程之间不会互相影响。
- 进程切换时,涉及整个程序的 环境保存和新调度进程的 环境配置。线程切换时,只需要保存少量内容,所以进程切换的系统开销更大。
- 进程通信时,由于它的空间独立性决定了它的通信需要通过操作系统。而线程通信时,由于多线程同享内存导致了线程之间的通信比较容易,不需要通过操作系统。
有了进程为什么还要线程
进程可以提高系统的并发性和资源的利用率,但还是存在一些缺点的:
- 比如一个进程一时间只能做一件事。比如只有进程的话 无法同时完成传输文件、视频聊天。
- 进程在执行过程中被阻塞时,整个进程就会挂起,那么进程中有些不依赖于等待资源的工作也不会执行。比如浏览器想要打印某个页面时,打印机被占用,那么浏览器也无法提供别的服务。
为了解决这些缺点,所以引入了线程作为进程内并发执行的更小单元,从而减少程序在并发执行过程中所付出的时空开销。
进程之间的同步方式
各个进程拥有自己独立的内存空间,为了保证安全,一个进程不可以直接访问另一个进程的内存空间。但进程之间的通信是必不可少的,所以有以下方式完成进程之间的通信:
- 管道通信
- 管道通信分为普通管道和命名管道。普通管道可用于有亲缘关系进程之间的通信,命名管道还允许无亲缘关系进程之间的通信。
- 管道上数据是单方向传输的,想要完成双向通信需要两个管道。
- 消息
- 将通信的数据封装在消息中,通过消息来完成通信。消息的通信方式有两种:
直接通信方式,将消息直接发送给对方进程。
间接通信方式,双方都通过共享中间实体来完成对消息的法松和接收。
信号量
- 信号量本质上是一个计数器,用来完成进程的互斥和同步,比如 操作。
- 共享内存
- 不同进程可以访问同一块内存,共享内存是临界资源。共享内存直接从内存中读取数据,不需要从用户态到内核态的切换,是最快的一种方式。
线程之间的同步方式
- 临界区:多线程访问公共资源,速度快。
- 互斥量:控制多个进程对他们之间共享资源的互斥访问。由于资源只有一个,所以不能被多个线程同时访问。
- 信号量:允许多个线程访问同一资源,但同一时刻访问该资源的线程有最大的数目限制。
线程之间哪些是共享的
- 堆区,堆是进程开辟出来的,多线程共享这部分资源。
- 全局变量和静态变量,和特定线程无关,所以也是共享的。
- 文件等公共资源,使用这些公共资源的线程必须同步。
线程需要保存哪些上下文
线程在切换过程中,需要保存当前线程 、线程状态、堆栈、寄存器状态等信息。寄存器状态主要包括:
- :堆栈指针,指向当前栈的栈顶指针。
- :程序计数器,存储下一跳将要执行的指令。
- :累加寄存器,用于加法乘法的缺省寄存器。
游戏服务器应该为每个用户开辟一个线程还是一个进程
进程。因为同一进程内的线程会相互影响,所以如果一个用户的线程死掉了,其他用户的游戏也会崩溃。所以应该为每个用户开辟一个进程,使用户之间不会相互影响。
多进程和多线程的使用场景
多线程模型适用于 密集型场合。因为经常会因为 阻塞来切换线程,而线程切换的系统开销比进程切换小。
多进程模型适用于需要频繁计算的场合。
文末
初级工程师拿到需求会直接开始做,然后做着做着发现有问题了,要么技术实现不了,要么逻辑有问题。
而高级工程师拿到需求会考虑很多,技术的可行性?对现有业务有没有帮助?对现有技术架构的影响?扩展性如何?等等...之后才会再进行设计编码阶段。
而现在随着跨平台开发,混合式开发,前端开发之类的热门,Android开发者需要学习和掌握的技术也在不断的增加。
通过和一些行业里的朋友交流讨论,以及参考现在大厂面试的要求。我们花了差不多一个月时间整理出了这份Android高级工程师需要掌握的所有知识体系。你可以看下掌握了多少。
混合式开发,微信小程序。都是得学会并且熟练的
这些是Android相关技术的内核,还有Java进阶
高级进阶必备的一些技术。像移动开发架构项目实战等
Android前沿技术;包括了组件化,热升级和热修复,以及各种架构跟框架的详细技术体系
以上即是我们整理的Android高级工程师需要掌握的技术体系了。可能很多朋友觉得很多技术自己都会了,只是一些新的技术不清楚而已。应该没什么太大的问题。
而这恰恰是问题所在!为什么别人高级工程师能年限突破30万,而你只有十几万呢?
就因为你只需补充你自己认为需要的,但并不知道企业需要的。这个就特别容易造成差距。因为你的技术体系并不系统,是零碎的,散乱的。那么你凭什么突破30万年薪呢?
我这些话比较直接,可能会戳到一些人的玻璃心,但是我知道肯定会对一些人起到点醒的效果的。而但凡只要有人因为我的这份高级系统大纲以及这些话找到了方向,并且付出行动去提升自我,为了成功变得更加努力。那么我做的这些就都有了意义。
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