19、Java线程编程入门：概念、创建与使用

Java线程编程入门：概念、创建与使用

1. 线程相关基础概念

在深入探讨线程之前，我们需要先理解一些与之相关的基础概念，如程序、进程、多任务处理、顺序编程和并发编程等。

• 程序 ：程序是用编程语言表达的算法。它是静态的代码集合，等待被执行。
• 进程 ：进程是程序的运行实例，操作系统会为其分配所有必要的系统资源。通常，一个进程包含唯一标识符、程序计数器、可执行代码、地址空间、对系统资源的开放句柄、安全上下文等。程序计数器（也称为指令指针）是CPU寄存器中维护的值，用于跟踪CPU正在执行的指令，在指令执行结束时会自动递增。我们可以将进程视为操作系统内的一个活动单元、工作单元、执行单元或执行路径。进程的概念使得计算机系统能够支持多个执行单元。
• 多任务处理 ：多任务处理是操作系统同时执行多个任务（或进程）的能力。在单CPU机器上，真正意义上的多任务处理是不可能的，因为一个CPU一次只能执行一个进程的指令。在这种情况下，操作系统通过将单个CPU时间分配给所有运行的进程，并在进程之间快速切换，给人一种所有进程都在同时运行的错觉。CPU在进程之间的切换称为上下文切换。在上下文切换中，正在运行的进程会被停止，其状态会被保存，即将获得CPU的进程的状态会被恢复，然后新进程开始运行。在将CPU分配给另一个进程之前，必须保存正在运行进程的状态，以便该进程再次获得CPU时可以从上次停止的地方继续执行。通常，进程状态包括程序计数器、进程使用的寄存器值以及其他恢复进程所需的信息。操作系统将进程状态存储在一个数据结构中，称为进程控制块或切换帧。上下文切换是一