1.Java并发编程实战--第一章

1.进程与线程

进程

“进程”是操作系统的最基本的，也是最重要的概念之一。这个概念对于操作系统的理解、描述和设计都具有极其重要的意义。但是迄今为止对这一概念还没有一个确切统一的描述。有人称进程是可以并行运动的计算部分(S.E.Madnick,J.J.Donovan);有人称进程是一个程序与其数据一道在计算机上顺序执行时所产生的活动(A.C.Shaw);有人从调度组织角度出发，称进程是一个独立的可以调度的活动(Ellis.Cohen,DavidJofferson);有人则从资源共享和竞争方面观察，认为进程是一个抽象的实体，当它执行一个任务时将要求分配和释放各种资源(Peterdenning)。这些描述都注意到了进程的动态性质，但侧重面不同。为了突出进程和程序
两个概念的区别和联系，我们对进程作如下描述：进程是一种活动，它是由一个动作系列组成，每个动作是在某个数据集上执行一段程序，整个活动的结果是提供一种系统或用户功能。

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进程与程序的区别

• 进程是程序的一次运行活动，属于一种动态的概念。
• 一个进程可以执行一个或多个程序。
• 程序可以作为一种软件资源长期保持着，而进程则是一次执行过程。

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线程

在进程的内部引入并发性，一个进程可以创建多个线程，线程之间具备并发性。不同的线程之间可以共享进程的地址空间和数据。

一般的讲，线程是一个程序，或者进程内部的一个顺序控制流。线程本身不能独立运行，必须在进程中执行，使用进程的地址空间。每个线程有自己单独的程序计数器。

线程切换代价就很少，线程是可以共享内存的。所以采用多线程在切换上花费的比多进程少得多。

进程内的同一类线程可以共享代码和数据空间，每个线程有独立的运行栈和程序计数器，切换的开销比较小，灵活性高。在支持超线程和多核CPU 上，多线程能够并发或者并行执行，可以在同一时间段内完成不同的任务，或者加快程序的执行。同一进程内的多个线程，调度比较灵活，可以相互协调和协作共同完成特定任务。

线程池

线程有时称为轻量级进程。与进程一样，它们拥有通过程序运行的独立的并发路径，并且每个线程都有自己的程序计数器，称为堆栈和本地变量。然而，线程存在于进程中，它们与同一进程内的其他线程共享内存、文件句柄以及每进程状态。

一个进程中的线程是在同一个地址空间中执行的，所以多个线程可以同时访问相同对象，并且它们从同一堆栈中分配对象。

创建线程会使用相当一部分内存，其中包括有堆栈，以及每线程数据结构。如果创建过多线程，其中每个线程都将占用一些 CPU 时间，结果将使用许多内存来支持大量线程，每个线程都运行得很慢。这样就无法很好地使用计算资源。

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线程的基本控制

对线程的控制通常是通过调用 Thread 对象的方法实现的，主要有 sleep（）、suspend（）、resume（）、join（）、interrupt（）和 stop 方法。一般情况下方法的调用会引起线程状态的转变。

• Thread.sleep()使当前线程的执行暂停一段指定的时间，这可以有效的使应用程序的其他线程或者运行在计算机上的其他进程可以使用处理器时间。该方法不会放弃除 CPU 之外的其它资源。
• Join 方法让一个线程等待另一个线程的完成，如果 t1，t2 是两个Thread 对象，在 t1 中调用 t2.join（），会导致 t1 线程暂停执行，直到 t2 的线程终止。Join 的重载版本允许程序员指定等待的时间，但是和 sleep 一样，这个时间是不精确的。
• 可以通过中断（Thread.interrupt）线程来请求取消，并且让线程来监视并响应中断。中断请求通常是用户希望能够终止线程的执行，但并不会强制终止线程，但是它会中断线程的睡眠状态，比如调用 sleep 和 wait 方法后。