🎤 高频真题
死锁 · 上下文切换 · 僵尸进程 · 多进程并发等经典考点
1. 死锁的四个必要条件？如何预防？
- 互斥：资源一次只能被一个进程使用（无法避免——锁的本质）
- 持有并等待：进程持有资源又在等别的资源
- 不可剥夺：资源只能主动释放
- 循环等待：存在等待环（P1 等 P2、P2 等 P1…）
预防策略（破坏任意一个非互斥条件）：
- 破坏"持有并等待"：一次性申请所有资源（难以实现）
- 破坏"不可剥夺"：申请不到就释放已有资源（复杂）
- 破坏"循环等待"（最实用）：资源排序，按固定顺序加锁——JVM 死锁排查章节讲的就是这个
🎯 面试要点
- 与并发模块呼应：MySQL 死锁、JVM 死锁都是同一理论
- 死锁检测 vs 预防：银行家算法（避免，靠安全序列）、资源分配图（检测环）
2. 什么是上下文切换？代价多大？
上下文切换：CPU 从一个线程/进程切到另一个——保存当前上下文（寄存器、程序计数器、栈指针、页表/缓存状态），加载新上下文。
代价：
- 直接开销：保存/恢复寄存器、内核态切换、调度器运行（微秒级）
- 间接开销：缓存失效（TLB、L1/L2 缓存清空，新进程重新加载）——这才是大头，切换越频繁吞吐越差
减少切换：线程数匹配 CPU 核数（线程池大小设置）、避免锁竞争（阻塞=切换）、协程（用户态切换，无内核开销）
🎯 面试要点
- vmstat 的 cs（context switch）列过高 = 切换频繁，配合线程池优化
- 为什么"线程不是越多越好"：每个阻塞线程都在消耗切换成本
3. 僵尸进程和孤儿进程？
- 僵尸进程（Zombie）：子进程已退出，但父进程没调用 wait() 回收——退出状态还在进程表中（占 PID，不占 CPU/内存）。父进程不回收会积累僵尸。
- 孤儿进程：父进程先退出，子进程被 init/systemd（PID 1）收养，由它回收——不会成僵尸
处理：查 ps aux | grep Z；僵尸的父进程是关键——修复父进程（回收逻辑）或 kill 父进程让 init 收养；kill 僵尸PID 无效（它已死）。
🎯 面试要点
- Java 中 Runtime.exec / ProcessBuilder 必须 waitFor/销毁，否则子进程僵死
- ps 状态列：R 运行、S 睡眠、D 不可中断（IO 等待）、Z 僵尸、T 停止
4. 其他高频考点速览？
- 银行家算法：死锁避免的经典——分配前检查是否安全序列（面试可能问思想）
- 信号量 vs 互斥锁：信号量是计数器（可 N 个资源，PV 操作）；互斥锁是 0/1 特例
- 自旋锁 vs 互斥锁：自旋忙等（短临界区快，但耗 CPU）；互斥睡眠（长临界区省 CPU）——JVM 轻量级锁自旋同理
- 惊群效应：多个进程同时等同一事件，唤醒全部但只有一个能用（浪费）→ epoll 的 EPOLLEXCLUSIVE、Nginx 锁解决
- 大端小端：字节序，网络序 = 大端；跨端通信要转换（htonl/ntohl）
- 局部性原理：时间局部性（刚用的还会用）+ 空间局部性（附近的会用）——缓存/预取/页缓存的理论基础
🎯 面试要点
- 局部性原理是贯穿性考点：CPU 缓存、PageCache、Redis、JVM 分层编译都能引用它
- 自旋 vs 互斥的选择就是"临界区长短"的权衡——与 synchronized 锁升级对照记忆