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全栈Java笔记:多线程技术的基本概念

经验与分享

作者:佚名 | 分类:科技 开发 | 标签:Java jsp2017-06-06 11:30

  多线程是JAVA语言的重要特性,大量应用于网络编程、应用于服务器端程序的开发、以及最常见的UI界面底层原理、操作系统底层原理都大量使用了多线程。

  我们可以流畅的点击软件或者游戏中的各种按钮,其实,底层就是多线程的应用。UI界面的主线程绘制界面,如果有一个耗时的操作发生则启动新的线程,完全不影响主线程的工作。当这个线程工作完毕后,再更新到主界面上。

  我们可以上百人、上千人、上万人同时访问某个网站,其实,网站服务器也是基于多线程的原理。如果没有多线程,服务器处理速度会极大降低。

  多线程应用于计算机的各个方面,但是对于初学者,我们只需掌握基本的概念即可。在入门阶段,暂时没有必要过深去钻研。

  基本概念

  程序

  程序”(Program)是一个静态的概念,一般对应于操作系统中一个可执行文件,比如:我们要启动酷狗听音乐,则对应酷狗的可执行程序。当我们双击酷狗,则加载程序到内存中,开始执行该程序,于是产生了“进程”。

  进程

  执行中的程序叫做进程(Process),是一个动态的概念。现代的操作系统都可以同时启动多个进程。比如:我们在用酷狗听音乐、也可以使用eclipse写代码、也可以同时用浏览器查看网页。

  进程具有如下特点:

  1)进程是程序的一次动态执行过程, 占用特定的地址空间。

  2)每个进程由3部分组成:cpu、data、code。每个进程都是独立的,保有自己的cpu时间,代码和数据,即便用同一份程序产生好几个进程,它们之间还是拥有自己的这3样东西。 造成的缺点:内存的浪费,cpu的负担较重。

  3)多任务(Multitasking)操作系统à将CPU时间动态地划分给每个进程,操作系统同时执行多个进程,每个进程独立运行。以进程的观点来看,它会以为自己独占CPU的使用权。

  4)进程的查看。

  Windows系统: Ctrl+Alt+Del,启动任务管理器即可查看所有进程

  Unix系统: ps or top

  线程

  一个进程可以产生多个线程。 多个进程可以共享操作系统的某些资源一样,同一进程的多个线程也可以共享进程的某些资源(比如:代码、数据),所以线程又被称为轻量级进程(lightweight process)。

  1)一个进程可拥有多个并行的(concurrent)线程

  2)一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间à可以访问相同的变量和对象,而且它们从同一堆中分配对象à通信、数据交换、同步操作

  3)由于线程间的通信是在同一地址空间上进行的,所以不需要额外的通信机制,这就使得通信更简便而且信息传递的速度也更快。

  4)线程的启动、中断、消亡,消耗的资源非常少。

  线程和进程的区别

  1)每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销。

  2)线程可以看成时轻量级的进程,同一类线程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(PC),线程切换的开销小。

  3)线程和进程最根本的区别在于:进程作为资源分配的单位,线程是调度和执行的单位

  4)多进程: 在操作系统中能同时运行多个任务(程序)

  5)多线程: 在同一应用程序中有多个顺序流同时执行

  6)线程是进程的一部分,所以线程有的时候被称为是轻权进程或者轻量级进程。

  7)一个没有线程的进程是可以被看作单线程的,如果一个进程内拥有多个进程,进程的执行过程不是一条线(线程)的,而是多条线(线程)共同完成的。

  8)系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存区域,但是不会为线程分配内存(线程所使用的资源是它所属的进程的资源),线程组只能共享资源。那就是 说,出了CPU之外(线程在运行的时候要占用CPU资源),计算机内部的软硬件资源的分配与线程无关,线程只能共享它所属进程的资源。

  进程与程序的区别

  程序是一组指令的集合,它是静态的实体,没有执行的含义。而进程是一个动态的实体,有自己的生命周期。一般说来,一个进程肯定与一个程序相对应,并且只有一个,但是一个程序可以有多个进程,或者一个进程都没有。除此之外,进程还有并发性和交往性。简单地说,进程是程序的一部分,程序运行的时候会产生进程。

  「全栈Java笔记」是一部能帮大家从零到一成长为全栈Java工程师系列笔记。笔者江湖人称 Mr. G,10年Java研发经验,曾在神州数码、航天院某所研发中心从事软件设计及研发工作,从小白逐渐做到工程师、高级工程师、架构师。精通Java平台软件开发,精通JAVAEE,熟悉各种流行开发框架。

  笔记包含从浅入深的六大部分:

  A-Java入门阶段

  B-数据库从入门到精通

  C-手刃移动前端和Web前端

  D-J2EE从了解到实战

  E-Java高级框架精解

  F-Linux和Hadoop

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