Java线程学习笔记（一）：进程与线程

一、概念

 

进程：系统资源分配的基本单位，又是调度运行的基本单位。

        例如，用户运行了一个程序，系统就为该程序创建一个进程，并为它分配资源，包括各种表格、内存空间、磁盘空间、I/O设备等。然后，该进程放入进程的就绪队列，进程调度程序选中它，并为它分配CPU以及其它资源，该进程才真正运行，所以，进程是系统系统中并发执行的单位。

        在Mac、Windows NT采用微内核结构的操作系统中，进程的功能发生了变化，它只是资源分配的单位，而不再是调度运行的单位，在微内核系统中真正调度运行的基本单位是线程，因此，实现并发功能的是线程。

 

线程：线程是进程中执行运算的最小单位（亦即执行处理器调度的基本单位），线程是程序中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器（栈指针、程序计数器等），但代码区是共享的，即不同的线程可以执行同样的方法（函数）。

        如果把进程理解为在逻辑上操作系统所完成的任务，那么线程表示完成该任务的许多可能的子任务之一。

        例如，假设用户启动了一个窗口中的数据库应用程序，操作系统将对数据库的调用表示为一个进程。

        假设用户要从数据库中产生一份工资单报表，并传到一个文件中，这是一个子任务；在产生工资单报表的过程中，用户又可以输入数据库查询请求，这又是一个子任务。这样，系统则把每一个请求——工资单报表和新输入的数据库查询，表示为数据库进程中的独立线程。

        线程可以在处理器上独立调度执行，这样在多处理器环境下，就允许几个线程各自在单独的处理器上运行。操作系统提供线程就是为了方便而有效的实现这种并发性。

 

多线程：多线程是指程序中包含多个执行流。即在一个程序中可以运行多个不同的线程来执行多个不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。

 

二、内存

 

每一个进程都从一个主线程开始执行，但可以在它拥有的线程中创建额外的线程。

一个进程的所有线程共享进程的虚拟地址空间和系统资源，一个线程的资源包括线程的机器寄存器设置，内核堆栈，线程环境变量和进程虚拟地址中的用户堆栈。

 

三、引入线程的好处

1. 易于调度
2. 提供并发性。通过线程可以方便有效的实现并发。进程可创建多个线程来执行同一程序的不同部分。
3. 开销少。创建线程比创建进程要快，所以开销很少。
4. 利于充分发挥多处理器的功能。通过创建多线程进程（即一个进程可以具有两个或更多个线程），每个线程在一个处理器上运行，从而实现应用程序的并发性，使每个处理器都得到充分利用。

四、进程与线程的关系

1. 一个程序至少有一个进程；一个进程可以多个线程，但至少要有一个线程；一个线程只能属于一个进程。
2. 资源分配给进程，同一个进程中的所有线程共享该进程的所有资源。
3. 处理器分配给线程，即真正在处理器上运行的是线程
4. 线程在执行过程中，要求协作同步。不同进程的线程间，要利用消息通讯的办法实现同步。

五、多线程的优劣

 

优点：可以提高CUP的利用率。在多线程的程序中，一个线程必须等待的时候，CPU可以运行其它的线程而不是等待，这样大大提高了程序的执行效率，同时也提高了系统资源的利用率。

 

缺点：

• 线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多；
• 多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程；
• 线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决公用共享资源的问题；
• 线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多bug；

Java线程学习笔记（二）：线程的创建

 

注：本文源自互联网，经过查阅网上资料整理而成，如涉及到他人整理的成果，在此表示感谢。由于涉及到的参考文章比较多，在此就不再一一列举。

本文是目前个人理解的结果，仅供参考，如后续发现问题，本人会进行相应的更正，也欢迎各位对Java线程感兴趣的朋友或者前辈进行指正。