线程学习笔记

进程是指运行中的应用程序，每个进程都有自己独立的内存空间。一个应用程序可以同时启动多个进程。
线程是指进程中的一个执行流程。一个进程可以由多个线程组成，即在一个进程中可以同时运行多个不同的线程，它们分别执行不同的任务。当进程内的多个线程同时运行时，这种运行方式称为并发运行。
线程与进程的主要区别：每个进程都需要操作系统为其分配独立的内存地址空间，而统一进程中的所有线程在同一块地址空间中工作，这些线程可以共享同一块内存和系统资源。
在java虚拟机进程中，执行程序代码的任务是由线程来完成。每个线程都有一个独立的程序计数器和方法调用栈（Method Invocation Stack）.
A.程序计数器：也称为PC寄存器，当线程执行一个方法时，程序计数器指向方法区中下一条要执行的字节码指令；
B.方法调用栈： 简称方法栈，用来跟踪线程运行中一系列的方法调用过程，栈中的元素称为栈帧。每当线程调用一个方法的时候，就会向方法栈压入一个新帧。帧用来存储方法的参数，局部变量和运算过程中的临时数据。
栈帧由以下3部分组成：
(1)局部变量区： 存放局部变量和方法参数；
(2)操作数栈： 是线程的工作区，用来存放运算过程中生成的临时数据；
(3)栈数据区： 为线程执行指令提供相关的信息，包括如何定位到位于堆区和方法区的特定数据，以及如何正常退出方法或者异常中断方法。
每当用java命令启动一个java虚拟机进程时，java虚拟机都会创建一个主线程，该线程从程序入口main()方法开始执行。

public class Sample {
     private int a;   //实例变量
     public int method() {
        int b = 0;   //局部变量
        a++;
        b = a;
        return b;
     }

     public static void main(String[] args) {
        Sample s = null; //局部变量
        int a = 0;      //局部变量

        s = new Sample();
        a = s.method();
        System.out.println(a);
     }
 }

主线程从main()方法的程序代码开始运行，当它开始执行method()方法的“a++”操作时，运行时数据区的状态如下图：

[img]http://dl.iteye.com/upload/attachment/189990/dbaedf2d-aeac-3aca-88d7-c522df2e15c7.jpg[/img]

当主线程执行“a++”操作时，它能根据method方法的栈帧的栈数据区中的有关信息，正确的定位到堆区的Sample对象的实例变量，并把它的值加1.当method方法执行完毕后，它的栈帧就会从方法栈中弹出，它的局部变量b结束生命周期，main方法栈帧称为当前帧，主线程继续执行main方法。
从上图可以看出，方法区存放了线程所执行的字节码指令，堆区存放了线程所操纵的数据(以对象的形式存放)，Java栈区则是线程的工作区，保存了线程的运行状态。
另外，计算机中机器指令的真正执行者是CPU，线程必须获得CPU的使用权才能执行一条指令。