Java并发----进程线程并行并发

Posted 2023-04-10 |旧市拾荒|

一、进程与线程

进程

• 程序由指令和数据组成，但这些指令要运行，数据要读写，就必须将指令加载至 CPU，数据加载至内存。在指令运行过程中还需要用到磁盘、网络等设备。进程就是用来加载指令、管理内存、管理 IO 的

• 当一个程序被运行，从磁盘加载这个程序的代码至内存，这时就开启了一个进程。

• 进程就可以视为程序的一个实例。大部分程序可以同时运行多个实例进程（例如记事本、画图、浏览器等），也有的程序只能启动一个实例进程（例如网易云音乐、360 安全卫士等）

线程

• 一个进程之内可以分为一到多个线程。

• 一个线程就是一个指令流，将指令流中的一条条指令以一定的顺序交给 CPU 执行

• Java 中，线程作为最小调度单位，进程作为资源分配的最小单位。 在 windows 中进程是不活动的，只是作为线程的容器

二者对比

• 进程基本上相互独立的，而线程存在于进程内，是进程的一个子集

• 进程拥有共享的资源，如内存空间等，供其内部的线程共享

• 进程间通信较为复杂

  • 同一台计算机的进程通信称为 IPC（Inter-process communication）

  • 不同计算机之间的进程通信，需要通过网络，并遵守共同的协议，例如 HTTP

• 线程通信相对简单，因为它们共享进程内的内存，一个例子是多个线程可以访问同一个共享变量

• 线程更轻量，线程上下文切换成本一般上要比进程上下文切换低

二、并行与并发

单核 cpu 下，线程实际还是 串行执行 的。操作系统中有一个组件叫做任务调度器，将 cpu 的时间片（windows 下时间片最小约为 15 毫秒）分给不同的线程使用，只是由于 cpu 在线程间（时间片很短）的切换非常快，人类感觉是 同时运行的 。总结为一句话就是：微观串行，宏观并行，

一般会将这种 线程轮流使用 CPU 的做法称为并发，对应的英文单词为 concurrent

CPU	时间片 1	时间片 2	时间片 3	时间片 4
core	线程 1	线程 2	线程 3	线程 4

多核 cpu下，每个 核（core）都可以调度运行线程，这时候线程可以是并行的。对应的英文为parallel。在时间片1中，线程1与线程2可以同一时间执行。

CPU	时间片 1	时间片 2	时间片 3	时间片 4
core 1	线程 1	线程 1	线程 3	线程 3
core 2	线程 2	线程 4	线程 2	线程 4

引用 Rob Pike 的一段描述：

• 并发（concurrent）是同一时间应对（dealing with）多件事情的能力

• 并行（parallel）是同一时间动手做（doing）多件事情的能力

例子

• 家庭主妇做饭、打扫卫生、给孩子喂奶，她一个人轮流交替做这多件事，这时就是并发

• 家庭主妇雇了个保姆，她们一起这些事，这时既有并发，也有并行

  • 保姆做饭，主妇喂奶，并行

  • 保姆做饭、打扫卫生，并发

• 雇了3个保姆，一个专做饭、一个专打扫卫生、一个专喂奶，互不干扰，这时是并行

• 在实际的应用过程中一般既有并发也有并行。

 

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线程并发并行进程是什么，以及如何开启新的线程？

1、并行：在一个时间点上 多个事件同时执行
2、并发：在一个时间段内 宏观上认为是多个事件都执行了
3、单核 CPU 在某一时刻上 只执行 一个路径 一个线程
我们看到的同时执行 其实就是并发
JAVA中 线程的调度模式 抢占式

4、进程
正在运行的程序 ，当一个程序开始运行，进入内存之后 就产生了进程
创建---运行---消亡
5、线程
进程内部的执行单元，执行路径，一个进程中至少有一个执行路径 也就是说 一个进程中至少有一个线程
，也可以有多条执行路径，也就是说可以有多个线程并发的执行，那么这样的程序就成为多线程程序
迅雷 软件 打开 进入内存，形成了一个进程 ，我们可以多任务下载，多个任务下载 其实就是开启了多个 执行路径，那么 就是说 迅雷程序执行的时候 并发的执行了 多个线程 ， 迅雷程序 就是 多线程程序
6、如何开启新的线程
1：创建自定义类 继承Thread
2：重写run方法 写新的线程执行的代码
3：创建自定义类对象 调用strat方法