1. 概述
进程与线程
几乎任何的操作系统都支持运行多个任务,通常一个任务就是一个程序,而一个程序就是一个进程。当一个进程运行时,内部可能包括多个顺序执行流,每个顺序执行流就是一个线程。
进程:进程是指处于运行过程中的程序,并且具有一定的独立功能。进程是系统进行资源分配和调度的一个单位。当程序进入内存运行时,即为进程。
进程的三个特点:
1:独立性:进程是系统中独立存在的实体,它可以独立拥有资源,每一个进程都有自己独立的地址空间,没有进程本身的运行,用户进程不可以直接访问其他进程的地址空间。
2:动态性:进程和程序的区别在于进程是动态的,进程中有时间的概念,进程具有自己的生命周期和各种不同的状态。
3:并发性:多个进程可以在单个处理器上并发执行,互不影响。
并发性和并行性是不同的概念:并行是指同一时刻,多个命令在多个处理器上同时执行;并发是指在同一时刻,只有一条命令是在处理器上执行的,但多个进程命令被快速轮换执行,使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果
线程:
线程是进程的组成部分,一个进程可以拥有多个线程,而一个线程必须拥有一个父进程。线程可以拥有自己的堆栈,自己的程序计数器和自己的局部变量,但不能拥有系统资源。它与父进程的其他线程共享该进程的所有资源。
线程的特点:
线程可以完成一定任务,可以和其它线程共享父进程的共享变量和部分环境,相互协作来完成任务。
线程是独立运行的,其不知道进程中是否还有其他线程存在。
线程的执行是抢占式的,也就是说,当前执行的线程随时可能被挂起,以便运行另一个线程。
一个线程可以创建或撤销另一个线程,一个进程中的多个线程可以并发执行。
有了进程为什么还要线程?
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进程只能在一个时间干一件事,如果想同时干两件事或多件事,进程就无能为力了。
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进程在执行的过程中如果阻塞,例如等待输入,整个进程就会挂起,即使进程中有些工作不依赖于输入的数据,也将无法执行。
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因为要并发,我们发明了进程,又进一步发明了线程。只不过进程和线程的并发层次不同:进程属于在处理器这一层上提供的抽象;线程则属于在进程这个层次上再提供了一层并发的抽象。
除了提高进程的并发度,线程还有个好处,就是可以有效地利用多处理器和多核计算机。现在的处理器有个趋势就是朝着多核方向发展,在没有线程之前,多核并不能让一个进程的执行速度提高,原因还是上面所有的两点限制。但如果讲一个进程分解为若干个线程,则可以让不同的线程运行在不同的核上,从而提高了进程的执行速度。
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线程间可以共享内存,进程不可以;创建线程要比创建进程代价更小,效率更高;
2. 线程的创建与使用
先看Thread类及其构造方法:
public class Thread implements Runnable {
...
public Thread() {
init(null, null, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
}
public Thread(Runnable target) {
init(null, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
}
...
@Override
public void run() {
if (target != null) {
target.run();
}
}
...
/**
* Causes this thread to begin execution; the Java Virtual Machine
* calls the <code>run</code> method of this thread.
*
*/
public synchronized void start() {
...
}
}
Thread类实