java多线程编程（一基础概念）

Posted 2020-07-03 lulipro - 代码钢琴家

1、进程和线程

      进程，是一个正在运行的程序实体，windows下常见的就是xxx.exe，在任务管理器中可以看见很多个进程。它是线程的容器。

      线程，是进程中的一个执行流。在单线程编程中，我们的程序只有一个执行流：主线程的main方法。流，表明执行的过程是有顺序的，如main函数中的语句需要一条一条的按顺序执行，第一条语句没执行完，就不能去执行第二条语句。

      可见，单线程编程是有限制的，那就是我们的语句只能串行执行，不可能发生某些语句同时执行的现象。有时我们希望某些代码并行执行，就好比我们一边吃饭，一边看电视。这个时候，就需要使用多线程编程技术了。

      需要注意的是：一个程序至少有一个线程，那就是主线程，它对应的方法是main方法。那么，其他线程的创建，就需要借助某一个先前已经存在的线程去创建和引发。这个先前存在的线程可以是主线程的main方法，也可以是被main创建的新的线程。

      如下图，主线程中，运行到某个时刻，创建了（至于怎么创建新的线程稍后会讲解）新的线程thread-1，从此，CPU就比以前"忙"起来了，因为它要去执行2个线程总的代码。真的是“同时执行”2个线程的代码吗？答案是否定的。CPU本身是没有所谓的并行执行的能力的，也无所谓多线程，多线程是本机操作系统支持的。操作系统将进程线程进行管理，轮流（没有固定的顺序）分配每个进程很短的一段是时间（不一定是均分）。然后在每个线程内部，程序代码自己处理该进程内部线程的时间分配，多个线程之间相互的切换去执行，这个切换时间也是非常短的。因此多任务、多进程、多线程都是操作系统给人的一种宏观感受，从微观角度看，程序的运行是异步执行的。

      我们知道就可以了，关于底层CPU到底如何做，我们并不需要关心。我们关心的是如何通过代码去创建和操作我们的线程。我们就当我们的线程都是“并行执行的”。

 

                                                                       

 

 

 

2、调用栈

      什么是调用栈？在以前单线程编程中，就拿main函数来说吧。以一个列子来说明。

 

public class Test  {

    
    public static int Add(int x,int y)
    {
        return x+y;
    }


    public static void main(String[] args) 
    {
        
        int x =2,y = 5;
        int re = Add(x,y);
        
        System.out.println(re);

        
    }

    
}

 

 

      操作系统调用main函数，因为main函数是程序的入口，那么main函数就入栈了，main会占用一定的内存，因为里面有参数args和局部变量x，y，re。当执行到Add函数调用时，这时main函数“挂起”，执行流进入Add函数，Add函数入栈，同样系统也会为Add函数分配临时内存空间，当Add函数执行完，Add函数出栈，返回结果，它占用的内存被回收，执行流再次回到main函数，运行到println函数，println函数入栈。。。。。println出栈，执行流再回到main，main执行完毕，程序结束，系统回收本程序的内存。

 

                                                             

 

 

注意：这里的栈只是一个操作系统管理函数调用的模型而已，并不是数据结构中的栈，只不够二者的逻辑结构是一致的：FILO。

        在多线程编程中，每一个线程都有自己的一个调用栈，来管理自己的函数调用。

 

 

 

3、需要记住的事项

    一、线程之间共享内存数据，这使得数据访问更加的快捷，方便。

    二、一个使用多线程的程序，如果有任何一个线程没有结束，那么，这个程序就不会结束运行。

    三、JVM的线程调度模式采用了抢占式模式。抢占式调度是根据线程的优先级别来获取CPU的使用权。但是这个也并不一定，CPU执行线程的顺序由操作系统和JVM共同

           决定。但每一个线程的单次执行时间是一定的，这个时间叫时间片，在Linux系统中，默认时间片为1/100s。