【Java并发学习笔记1】进程和线程的区别，并行和并发的区别

1.时间片轮转调度：

时间片轮转调度是一种最古老，最简单，最公平且使用最广的算法。每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间。如果在时间片结束时进程还在运行，则CPU将被剥夺并分配给另一个进程。如果进程在时间片结束前阻塞或结束，则CPU当即进行切换。调度程序所要做的就是维护一张就绪进程列表，当进程用完它的时间片后，它被移到队列的末尾。

时间片轮转调度中唯一有趣的一点是时间片的长度。从一个进程切换到另一个进程是需要一定时间的--保存和装入寄存器值及内存映像，更新各种表格和队列等。假如进程切换(process switch) - 有时称为上下文切换(context switch)，需要5毫秒，再假设时间片设为20毫秒，则在做完20毫秒有用的工作之后，CPU将花费5毫秒来进行进程切换。CPU时间的20%被浪费在了管理开销上。

为了提高CPU效率，我们可以将时间片设为500毫秒。这时浪费的时间只有1%。但考虑在一个分时系统中，如果有十个交互用户几乎同时按下回车键，将发生什么情况？假设所有其他进程都用足它们的时间片的话，最后一个不幸的进程不得不等待5秒钟才获得运行机会。多数用户无法忍受一条简短命令要5秒钟才能做出响应。同样的问题在一台支持多道程序的个人计算机上也会发生。

结论可以归结如下：时间片设得太短会导致过多的进程切换，降低了CPU效率；而设得太长又可能引起对短的交互请求的响应变差。将时间片设为100毫秒通常是一个比较合理的折衷。

                                                                                                                                                                                   ----百度百科

 

2.进程和线程

       进程是操作系统进行资源分配的最小单位，其中资源包括：CPU、内存空间、磁盘IO等，同一进程中的多条线程共享该进程中的全部系统资源，而进程和进程之间是相互独立的。进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

       线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的、能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如程序计数器，一组寄存器和栈），但是它可与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。

 

进程和线程的对比：

3.并行和并发

       并行才是我们通常认为的那个同时做多件事情，而并发则是在线程这个模型下产生的概念。并发表示同时发生了多件事情，通过时间片切换，哪怕只有单一的核心，也可以实现“同时做多件事情”这个效果。根据底层是否有多处理器，并发与并行是可以等效的，这并不是两个互斥的概念。举个我们开发中会遇到的例子，我们说资源请求并发数达到了1万。这里的意思是有1万个请求同时过来了。但是这里很明显不可能真正的同时去处理这1万个请求的吧！如果这台机器的处理器有4个核心，不考虑超线程，那么我们认为同时会有4个线程在跑。也就是说，并发访问数是1万，而底层真实的并行处理的请求数是4。如果并发数小一些只有4的话，又或者你的机器牛逼有1万个核心，那并发在这里和并行一个效果。也就是说，并发可以是虚拟的同时执行，也可以是真的同时执行。而并行的意思是真的同时执行。结论是：并行是我们物理时空观下的同时执行，而并发则是操作系统用线程这个模型抽象之后站在线程的视角上看到的“同时”执行

并行

同一时刻可以处理多个任务
两个并行执行的任务如下图

并发

同一时刻只能处理一个任务，但一个时间段内可以对多个任务交替处理
两个并发执行的任务如下图

打个比喻

两个人在喂两个孩子吃饭，这叫并行，因为是同时进行的
如果是一个人喂两个孩子吃饭，轮流着每人喂一口，这叫并发，因为是交替进行的