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Java 多线程详解(一)——概念的引入

目录

  • 1、并发和并行
  • 2、进程和线程
  • 3、进程与线程的区别
  • 4、多线程的优势

这是讲解 Java 多线程的第一章,我们在进入讲解之前,需要对以下几个概念有所了解。

1、并发和并行

  • 并行:指两个或多个时间在同一时刻发生(同时发生);
  • 并发:指两个或多个事件在一个时间段内发生。

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​ 在操作系统中,安装了多个程序,并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行,这在单 CPU 系统中,每一时刻只能有一道程序执行,即微观上这些程序是分时的交替运行,只不过是给人的感觉是同时运行,那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

  而在多个 CPU 系统中,则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上(CPU),实现多任务并行执行,即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序,这样多个程序便可以同时执行。

  目前电脑市场上说的多核 CPU,便是多核处理器,核 越多,并行处理的程序越多,能大大的提高电脑运行的效率。

注意:单核处理器的计算机肯定不能并行的处理多个任务,只能是多个任务交替的在单个 CPU 上运行。

2、进程和线程

​ 进程:是指一个内存中运行的应用程序,每个进程都有一个独立的内存空间,一个应用程序可以同时运行多个进程;进程也是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位;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。

  线程:进程内部的一个独立执行单元;一个进程可以同时并发的运行多个线程,可以理解为一个进程便相当于一个单 CPU 操作系统,而线程便是这个系统中运行的多个任务。

我们可以再电脑底部任务栏,右键—–>打开任务管理器,可以查看当前任务的进程和线程

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线程选项:

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3、进程与线程的区别

​ 进程:有独立的内存空间(进程上下文 ),进程中的数据存放空间(堆空间和栈空间)是独立的,至少有一个线程。

​ 线程:堆空间是共享的,栈空间是独立的,线程消耗的资源比进程小的多。

注意:

  • 1、因为一个进程中的多个线程是并发运行的,那么从微观角度看也是有先后顺序的,哪个线程执行完全取决于 CPU 的调度,程序员是干涉不了的。而这也就造成的多线程的随机性。
  • 2、Java 程序的进程里面至少包含两个线程,主进程也就是 main()方法线程,另外一个是垃圾回收机制线程。每当使用 java 命令执行一个类时,实际上都会启动一个 JVM,每一个 JVM 实际上就是在操作系统中启动了一个线程,java 本身具备了垃圾的收集机制,所以在 Java 运行时至少会启动两个线程。
  • 3、由于创建一个线程的开销比创建一个进程的开销小的多,那么我们在开发多任务运行的时候,通常考虑创建多线程,而不是创建多进程。

线程和进程一样分为五个阶段:创建、就绪、运行、阻塞、终止。

多进程是指操作系统能同时运行多个任务(程序)。

多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。

4、多线程的优势

  • 1、进程之间不能共享内存,而线程之间可以共享内存。
  • 2、系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源,创建线程的代价则小的多,因此多任务并发时,多线程效率高。
  • 3、Java 语言本身内置多线程功能的支持,而不是单纯作为底层系统的调度方式,从而简化了多线程编程。

提醒一下大家:main方法其实也是一个线程。在java中所以的线程都是同时启动的,至于什么时候,哪个先执行,完全看谁先得到CPU的资源。

在java中,每次程序运行至少启动2个线程。一个是main线程,一个是垃圾收集线程。因为每当使用java命令执行一个类的时候,实际上都会启动一个JVM,每一个JVM实习在就是在操作系统中启动了一个进程。

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