Java Thread 多线程 介绍

Posted 2020-07-25 自助者天助！

1、线程概述

    几乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务，一个任务通常就是一个程序，每个运行中的程序就是一个进程。

    当一个程序运行时，内部可能包含了多个顺序执行流，每个顺序执行流就是一个线程。

2、线程和进程

    几乎所有的操作系统都有进程的概念，所有运行中的任务通常对应一条进程。当一个程序进入内存运行，就是一个进程了。

    进程是处于运行中的程序，具有一定的独立能力，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

  进程特征：

    A、独立性：进程是系统中独立存在的实体，可以拥有自己独立的资源，每个进程都拥有自己的私有地址地址。

            在没有经过进程本身允许的情况下，一个用户进程不可以访问其他进程地址空间。

    B、动态性：进程和程序的区别在于，程序只是一个静态的指令集合，而进程是一个正在系统中活动的指令集合。

            在程序中加入了时间概念，进程具有自己的生命周期和各种不同的状态，这些概念是程序不具备的。

    C、并发性：多个进程可以在单个处理器上并发执行，多个进程之间不会互相影响。

    多线程则扩展了多进程的概念，使得同一个进程可以同时并发处理多个任务。线程也被称为轻量级进程(Lightweight Process)，线程是进程的执行单元。

就像进程在操作系统中的地位一样，线程在程序中是独立、并发执行流。当进程被初始化后，主线程就被创建。对于绝大多数应用程序来说，通常仅要一个主线程，

但我们也可以在该进程内创建多条顺序执行流，这些顺序执行流就是线程，每条线程也互相独立的。

    线程是进程的组成部分，一个进程可以拥有多个线程，一个线程必须有一个父进程。线程可以拥有自己的堆、栈、程序计数器、局部变量，但不能拥有系统资源，

它与父进程的其他线程共享该进程所有的全部资源。因为多个线程共享父进程的全部资源。

    线程可以完成一定的任务，可与其他线程共享父进程中的变量和部分环境，相互之间协作共同完成进程所要完成的任务。

    线程是独立运行的，它并不知道进程中是否还有其他进程存在。线程的执行是抢占方式的，也就是说，当前运行的线程在任何时候都可以被挂起，以便其他线程运行。

一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一个进程中的多个线程可以并发执行。

综述：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程可以包含多个线程。至少包含一个线程。

3、并发和并行

    并发性(concurrency)和并行性(parallel)是两个概念；

    并行指在同一时刻，有多条指令（线程）在多个处理器上同时执行；

    并发指在同一时刻只能有一个指令（线程）执行，但多个进程指令被快速轮换执行，使得宏观上具有多个进程同时执行的效果。

4、多线程的优势

    线程划分尺度小于进程，使得多线程划分的并发性高。进程在执行时有自己独立的单元，多个线程共享内存，从而提高了运行效率。

    线程比进程具有更高的性能，这是由于同一个进程中的线程都有共性：多个线程将共享同一个进程的虚拟空间。

    线程共性的环境包括：进程代码段、进程共有数据等。线程很容易就利用共性的数据进行通信。

    当操作系统创建一个进程时，必须给该进程分别独立的内存空间，并分配大量相关的资源；但创建一个线程则简单得多，因此多线程来实现并发要比多进程实现并发的性能高得多。

多线程优点：

    A、进程之间不能共享内存，但线程之间共享内存非常容易。

    B、系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源，但创建线程则代价要小得多，因此使用线程来实现多任务并发比多进程的效率高。

    C、Java语言内置多线程功能支持，而不是单纯的作为底层操作系统的调度方式，从而简化Java的多线程编程。