进程与线程概述（一）

进程与线程

• 程序(Program)是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言（比如Java语言）编写的命令序列的集合

进程

• 进程（process）指一个程序的一次执行的过程。
  打开win10的任务管理器可以看见正在运行的进程

线程

• 线程与进程类似（thread）又称为轻量级进程，线程是一个程序中实现单一功能的一个指令序列，是一个程序的单个执行流，存在于进程中，是进程的一部分。

从win10任务管理器中可以查看当前进程中的线程数

进程与线程的区别

• 一个进程中可以有多个线程。线程必须依托在进程之中执行，如果多个线程在同一个进程中，则线程之间采用抢占式运行（哪个线程抢到CPU的执行权那个线程就运行，但是由于CPU在线程之间切换的很快，所以有时候感觉是多个线程是同时执行的）。当进程结束的之后，线程也跟着结束了，在Java中若一个进程中没有可执行的非守护线程，进程也将结束。
• 在Java中的进程多个线程可以共享进程的堆和方法区，但每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈。
• 操作系统将进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位，由于线程相对进程来说基本上不拥有系统资源，故对线程的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统中多个进程间并发执行的速度

如何创建线程

• 创建线程的方式主要的方式有两种，分别为1.继承Thread类，2.实现Runnable接口

第一种方式

• 继承Thread类，重写run方法，创建该类的对象并调用start方法

class TimeThread extends Thread {
	@Override
	public void run() {
		while(true) {
			System.out.println(new Date());
			try {
				sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

测试类

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			Thread.sleep(10000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		TimeThread timeThread1 = new TimeThread();
		timeThread1.start();
		TimeThread timeThread2 = new TimeThread();
		timeThread2.start();
	}
}

执行测试类的主方法，在任务管理器中可以看到多出来一个javaw.exe进程线程，该进程中的线程为18，程序中开启了两个线程，程序执行时先等待10s，然后控制台每隔一秒输出两条时间信息，任务管理器中该javaw.exe进程的线程数增加了2变成了20

第二种方式

• 实现Runnable接口，实现run方法，并把该实现类的对象传入到Thread构造方法中，再调用Thread对象的start方法

class Time implements Runnable {
	@Override
	public void run() {
		while (true) {
			System.out.println(new Date());
			try {
				Thread.sleep(1000);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

测试类

public class Test2 {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			Thread.sleep(10000);
		} catch (InterruptedException e1) {
			e1.printStackTrace();
		}
		Time time = new Time();
		Thread thread = new Thread(time);
		thread.start();
	}
}

执行程序之后，任务管理器出现了一个新的进程javaw.ext，等待10s之后该进程的线程会增加一

注意

1. Thread也同样实现了Runnable方法，由于Java的单继承特性，但是可以实现多个接口，还是实现Runnable这种方式更为灵活一些
2. 创建线程之后想要开启线程需要调用start方法
3. Thread类其实也是实现类Runnable接口的类

线程的生命周期

• Java中，线程有5种不同状态，分别是：新建（New）、就绪（Runable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）和死亡（Dead）。
  

1. 新建状态（New）：新创建了一个线程对象。
2. 就绪状态（Runnable）：线程对象创建后，其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权。
3. 运行状态（Running）：就绪状态的线程获取了CPU使用权，执行程序代码。
4. 阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：
5. 等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待池中。(wait会释放持有的锁)
6. 同步阻塞：运行的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。
7. 其他阻塞：运行的线程执行sleep()或join()方法，或者发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。（注意,sleep是不会释放持有的锁）
8. 死亡状态（Dead）：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

各个状态在代码中的体现

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		//新建
		TimeThread thread = new TimeThread();
		//thread线程就绪，开始和主线程争夺CPU控制权
		thread.start();
		//main线程获得CPU使用权
	}
	//main线程死亡
}

class TimeThread extends Thread {
	//thread线程获得CPU使用权
	@Override
	public void run() {
		System.out.println(Thread.currentThread().getName());
		try {
			//阻塞
			sleep(1000);
			//thread线程运行
			//因为mian线程已经死亡，不会和thread线程
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	//thread线程死亡
}