多线程之基本概念

1 前言：多线程一直是java学习者必须学习和深度理解和掌握的重要内容，所以自己回顾以往学习和使用的经历，根据自己的理解做一下总结。

2 对程序，进程，线程基本概念的理解
2.1程序(program) 是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。

2.2进程(process) 是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程。——生命周期

• 如：运行中的QQ，运行中的MP3播放器
• 程序是静态的，进程是动态的
• 进程作为资源分配的单位，系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域

2.3线程(thread)，进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。

• 若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的
• 线程作为调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc)，线程切换的开销小
• 一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间—>它们从同一堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患。

3存在的疑问： 说了那么多，不过是官话而已，但是怎么具体的理解我们在开发中经常遇得到并发，并行，串行，同步，异步等名词的理解呢？接下来我就来好好聊一聊

• 首先说明这些都是任务的执行方式

3.1并发和并行的区别

• 并发：实质是当有多个线程在操作时,如果系统只有一个CPU（或者任务数多于cpu核数）时,则它根本不可能真正同时进行一个以上的线程，它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间 段分配给各个线程执行，在一个时间段的线程代码运行时，其它线程处于挂起状。
• 并行(Parallel)：当系统有一个以上CPU时,则线程的操作有可能非并发。当一个CPU执行一个线程时，另一个CPU可以执行另一个线程，两个线程互不抢占CPU资源，可以同时进行。

简单理解：并发和并行是即相似又有区别的两个概念，并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，微观串行宏观并行。

3.2 串行和并行的区别

• 串行是指多个任务时，各个任务按顺序执行，完成一个之后才能进行下一个。
• 并行指的是多个任务可以同时执行，异步是多个任务并行的前提条件。

3.3异步和同步

• 异步是让调用方法的主线程不需要同步等待另一线程的完成，从而可以让主线程继续向下执行。
• 同步就是顺序执行，执行完一个再执行下一个，需要等待、协调运行。

注意：异步和多线程并不是一个同等关系,异步是最终目的,多线程只是我们实现异步的一种手段。

4使用多线程的好处

• 提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义，可增强用户体验。
• 提高计算机系统CPU的利用率
• 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和修改

5何时使用多线程呢

• 程序需要同时执行两个或多个任务。
• 程序需要实现一些需要等待的任务时，如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等。
• 需要一些后台运行的程序时