JAVA深化篇_25—— 多线程介绍

多线程介绍

多线程与并发编程

什么是程序?

程序(Program)是一个静态的概念,一般对应于操作系统中的一个可执行文件。

什么是进程?

执行中的程序叫做进程(Process),是一个动态的概念。其实进程就是一个在内存中独立运行的程序空间 。

现代操作系统比如Mac OS X,Linux,Windows等,都是支持“多任务”的操作系统,叫“多任务”呢?简单地说,就是操作系统可以同时运行多个任务。打个比方,你一边在用逛淘宝,一边在听音乐,一边在用微信聊天,这就是多任务,至少同时有3个任务正在运行。还有很多任务悄悄地在后台同时运行着,只是桌面上没有显示而已。

什么是线程?

线程(Thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。

有些进程还不止同时干一件事,比如微信,它可以同时进行打字聊天,视频聊天,朋友圈等事情。在一个进程内部,要同时干多件事,就需要同时运行多个“子任务”,我们把进程内的这些“子任务”称为线程(Thread)。

进程、线程的区别

一个故事说明进程、线程的关系

乔布斯想开工厂生产手机,费劲力气,制作一条生产线,这个生产线上有很多的器件以及材料。一条生产线就是一个进程。

只有生产线是不够的,所以找五个工人来进行生产,这个工人能够利用这些材料最终一步步的将手机做出来,这五个工人就是五个线程。

为了提高生产率,有两种办法:

  1. 一条生产线上多招些工人,一起来做手机,这样效率是成倍増长,即单进程多线程方式
  2. 多条生产线,每个生产线上多个工人,即多进程多线程
  1. 线程是程序执行的最小单位,而进程是操作系统分配资源的最小单位;
  2. 一个进程由一个或多个线程组成,线程是一个进程中代码的不同执行路线;
  3. 进程之间相互独立,但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号),某进程内的线程在其它进程不可见;
  4. 调度和切换:线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

什么是并发

并发是指在一段时间内同时做多个事情。当有多个线程在运行时,如果只有一个CPU,这种情况下计算机操作系统会采用并发技术实现并发运行,具体做法是采用“ 时间片轮询算法”,在一个时间段的线程代码运行时,其它线程处于就绪状。这种方式我们称之为并发。(Concurrent)。

  1. 串行(serial):一个CPU上,按顺序完成多个任务
  2. 并行(parallelism):指的是任务数小于等于cpu核数,即任务真的是一起执行的
  3. 并发(concurrency):一个CPU采用时间片管理方式,交替的处理多个任务。一般是是任务数多余cpu核数,通过操作系统的各种任务调度算法,实现用多个任务“一起”执行(实际上总有一些任务不在执行,因为切换任务的速度相当快,看上去一起执行而已)

什么是主线程以及子线程

主线程

当Java程序启动时,一个线程会立刻运行,该线程通常叫做程序的主线程(main thread),即main方法对应的线程,它是程序开始时就执行的。

Java应用程序会有一个main方法,是作为某个类的方法出现的。当程序启动时,该方法就会第一个自动的得到执行,并成为程序的主线程。也就是说,main方法是一个应用的入口,也代表了这个应用的主线程。JVM在执行main方法时,main方法会进入到栈内存,JVM会通过操作系统开辟一条main方法通向cpu的执行路径,cpu就可以通过这个路径来执行main方法,而这个路径有一个名字,叫main(主)线程

主线程的特点

它是产生其他子线程的线程。

它不一定是最后完成执行的线程,子线程可能在它结束之后还在运行。

子线程

在主线程中创建并启动的线程,一般称之为子线程。

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