11.1-全栈Java笔记:多线程技术的基本概念

Posted 2020-09-26

多线程是JAVA语言的重要特性，大量应用于网络编程、应用于服务器端程序的开发、以及最常见的UI界面底层原理、操作系统底层原理都大量使用了多线程。

我们可以流畅的点击软件或者游戏中的各种按钮，其实，底层就是多线程的应用。UI界面的主线程绘制界面，如果有一个耗时的操作发生则启动新的线程，完全不影响主线程的工作。当这个线程工作完毕后，再更新到主界面上。

我们可以上百人、上千人、上万人同时访问某个网站，其实，网站服务器也是基于多线程的原理。如果没有多线程，服务器处理速度会极大降低。

多线程应用于计算机的各个方面，但是对于初学者，我们只需掌握基本的概念即可。在入门阶段，暂时没有必要过深去钻研。

基本概念

程序

程序”(Program)是一个静态的概念，一般对应于操作系统中一个可执行文件，比如：我们要启动酷狗听音乐，则对应酷狗的可执行程序。当我们双击酷狗，则加载程序到内存中，开始执行该程序，于是产生了“进程”。

进程

执行中的程序叫做进程(Process)，是一个动态的概念。现代的操作系统都可以同时启动多个进程。比如：我们在用酷狗听音乐、也可以使用eclipse写代码、也可以同时用浏览器查看网页。

进程具有如下特点：

1）进程是程序的一次动态执行过程， 占用特定的地址空间。

2）每个进程由3部分组成：cpu、data、code。每个进程都是独立的，保有自己的cpu时间，代码和数据，即便用同一份程序产生好几个进程，它们之间还是拥有自己的这3样东西。  造成的缺点：内存的浪费，cpu的负担较重。

3）多任务(Multitasking)操作系统à将CPU时间动态地划分给每个进程，操作系统同时执行多个进程，每个进程独立运行。以进程的观点来看，它会以为自己独占CPU的使用权。

4）进程的查看。

Windows系统: Ctrl+Alt+Del，启动任务管理器即可查看所有进程

Unix系统: ps or top

线程

一个进程可以产生多个线程。 多个进程可以共享操作系统的某些资源一样，同一进程的多个线程也可以共享进程的某些资源（比如：代码、数据），所以线程又被称为轻量级进程(lightweight process)。

1）一个进程可拥有多个并行的(concurrent)线程

2）一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间à可以访问相同的变量和对象，而且它们从同一堆中分配对象à通信、数据交换、同步操作

3）由于线程间的通信是在同一地址空间上进行的，所以不需要额外的通信机制，这就使得通信更简便而且信息传递的速度也更快。

4）线程的启动、中断、消亡，消耗的资源非常少。

线程和进程的区别

1）每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文)，进程间的切换会有较大的开销。

2）线程可以看成时轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC)，线程切换的开销小。

3）线程和进程最根本的区别在于：进程作为资源分配的单位，线程是调度和执行的单位

4）多进程: 在操作系统中能同时运行多个任务(程序)

5）多线程: 在同一应用程序中有多个顺序流同时执行

6）线程是进程的一部分，所以线程有的时候被称为是轻权进程或者轻量级进程。

7）一个没有线程的进程是可以被看作单线程的，如果一个进程内拥有多个进程，进程的执行过程不是一条线（线程）的，而是多条线（线程）共同完成的。

8）系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域，但是不会为线程分配内存（线程所使用的资源是它所属的进程的资源），线程组只能共享资源。那就是 说，出了CPU之外（线程在运行的时候要占用CPU资源），计算机内部的软硬件资源的分配与线程无关，线程只能共享它所属进程的资源。

进程与程序的区别

程序是一组指令的集合，它是静态的实体，没有执行的含义。而进程是一个动态的实体，有自己的生命周期。一般说来，一个进程肯定与一个程序相对应，并且只有一个，但是一个程序可以有多个进程，或者一个进程都没有。除此之外，进程还有并发性和交往性。简单地说，进程是程序的一部分，程序运行的时候会产生进程。

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「全栈Java笔记」是一部能帮大家从零到一成长为全栈Java工程师系列笔记。笔者江湖人称 Mr. G，10年Java研发经验，曾在神州数码、航天院某所研发中心从事软件设计及研发工作，从小白逐渐做到工程师、高级工程师、架构师。精通Java平台软件开发，精通JAVAEE，熟悉各种流行开发框架。

 笔记包含从浅入深的六大部分：

 A-Java入门阶段

 B-数据库从入门到精通

 C-手刃移动前端和Web前端

 D-J2EE从了解到实战

 E-Java高级框架精解

 F-Linux和Hadoop 

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