【JUC】进程和线程

什么是进程?

1. 进程是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位。
2. 系统运行一个程序即是一个进程从创建，运行到消亡的过程。
3. 在 Java 中，当我们启动 main 函数时其实就是启动了一个 JVM 的进程，而 main 函数所在的线程就是这个进程中的一个线程，也称主线程。

如下图所示，在 Windows 中通过查看任务管理器的方式，我们就可以清楚看到 Windows 当前运行的进程

什么是线程?

1. 线程与进程相似，但线程是一个比进程更小的执行单位。
2. 一个进程在其执行的过程中可以产生多个线程。
3. 与进程不同的是同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源，但每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈，所以系统在产生一个线程，或是在各个线程之间作切换工作时，负担要比进程小得多，也正因为如此，线程也被称为轻量级进程。
4. Java 程序天生就是多线程程序，我们可以通过 JMX 来看看一个普通的 Java 程序有哪些线程，代码如下。

public class MultiThread {
	public static void main(String[] args) {
		// 获取 Java 线程管理 MXBean
	ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
		// 不需要获取同步的 monitor 和 synchronizer 信息，仅获取线程和线程堆栈信息
		ThreadInfo[] threadInfos = threadMXBean.dumpAllThreads(false, false);
		// 遍历线程信息，仅打印线程 ID 和线程名称信息
		for (ThreadInfo threadInfo : threadInfos) {
			System.out.println("[" + threadInfo.getThreadId() + "] " + threadInfo.getThreadName());
		}
	}
}

上述程序输出如下（输出内容可能不同，不用太纠结下面每个线程的作用，只用知道 main 线程执行 main 方法即可）：

[5] Attach Listener //添加事件
[4] Signal Dispatcher // 分发处理给 JVM 信号的线程
[3] Finalizer //调用对象 finalize 方法的线程
[2] Reference Handler //清除 reference 线程
[1] main //main 线程,程序入口

从上面的输出内容可以看出：一个 Java 程序的运行是 main 线程和多个其他线程同时运行

进程和线程的区别?

1. Java 中，线程作为最小调度单位，进程作为资源分配的最小单位
2. 一个进程之内可以分为一到多个线程
3. 进程拥有共享的资源，如内存空间等，供其内部的线程共享
4. 线程通信相对简单，因为它们共享进程内的内存
5. 线程更轻量，线程上下文切换成本一般上要比进程上下文切换低

Java 线程和操作系统的线程有啥区别？

一句话概括 Java 线程和操作系统线程的关系：

• 现在的 Java 线程的本质其实就是操作系统的线程

线程模型是用户线程和内核线程之间的关联方式，常见的线程模型有这三种：

一对一（一个用户线程对应一个内核线程）
多对一（多个用户线程映射到一个内核线程）
多对多（多个用户线程映射到多个内核线程）

在 Windows 和 Linux 等主流操作系统中，Java 线程采用的是一对一的线程模型，也就是一个 Java 线程对应一个系统内核线程

• Windows 和 Linux 等主流操作系统中就是一一对应

️JDK21的虚拟线程

虚拟线程（Virtual Thread）是 JDK 而不是 OS 实现的轻量级线程(Lightweight Process，LWP），由 JVM 调度。许多虚拟线程共享同一个操作系统线程，虚拟线程的数量可以远大于操作系统线程的数量

• 类似于从一java线程对一操作系统线程转变为多java线程对应一操作系统线程
  

虚拟线程和平台线程的对比

说明：(不详细描述)

• 适用于IO密集型，计算密集型性能最终还是取决CPU核数
• 可以看到在密集 IO 的场景下，需要创建大量的平台线程异步处理才能达到虚拟线程的处理速度。因此，在密集 IO 的场景，虚拟线程可以大幅提高线程的执行效率，
• 减少线程资源的创建以及上下文切换。
• 吐槽：虽然虚拟线程我很想用，但是我 Java8 有机会升级到 Java21 吗？呜呜