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关于java:进程与线程-入门知识篇

jiezi

前言

大家好啊，我是汤小圆。

明天给大家举荐的是，过程与线程的入门常识，心愿对大家有帮忙，谢谢。

简介

首先用术语来讲一下，过程是零碎进行资源调度和调配的根本单元，线程是过程的最小执行单元；

比方 Windows 中的工作管理器，就能够看到正在运行的过程，如下所示

PS：这里要留神一点，程序不等于过程

程序是指令的汇合，是动态的；过程是正在执行的程序，是活的

当你双击运行程序（.exe 文件）时，程序的指令会加载到内存中，此时你就会失去这个程序的过程

好了，术语讲完了，接下来开始讲人话

知识点

1. 过程和线程的关系是怎么样的呢？

过程能够看作一个容器，线程就是容器内的最小执行单元；

咱们用一个例子来阐明，比方有一个宿舍（过程），宿舍里有两个人（线程），一个厕所（共享资源）

宿舍和人的关系就是过程和线程的关系

一个过程能够蕴含多个线程。

2. 既然有了过程，为啥还要有线程呢？

  1. 每个过程都有本人独立的数据空间，过程之间不共享这些数据资源，通信不不便；

    然而线程不一样，一个过程内的多个线程共享这个过程的数据资源，通信不便

  2. 多过程之间切换开销大；

    然而多线程不会，线程来回切换开销很小

    （这里简略解释下，引入一个虚拟空间的概念，多个过程领有不同的虚拟空间和缓存，然而多个线程共享过程的虚拟空间和缓存，过程切换之后，缓存生效，要从新去寻址虚拟空间，然而线程因为共享空间，缓存还是能够用的，所以比过程快）

3. 多线程都有哪些益处呢？

多线程相互协作，反复利用系统资源，进步零碎吞吐率

如果只是单个线程，那么程序在执行比拟耗时的操作（比方 IO）时，CPU 是处于闲暇的状态，就会造成资源的节约

然而多线程能够切换到其余线程，继续执行其余工作，从而充分利用 CPU

比方咱们在看电影的时候，眼睛在工作，耳朵也在工作，这样就能够充分利用咱们的身材去享受电影；

然而如果眼睛和耳朵要离开工作，那就好受了（脑补一下声音画面不同步的场景）

4. 多线程要怎么确保数据安全呢？

有多种形式：

  1. 局部变量，即单个线程内定义的局部变量只有本人可见，那必定是平安的
  2. 只读对象，即共享的对象是只读的，那必定也是平安的
  3. 线程安全类，即类自身是线程平安的，那么基于这个类的操作必定也是平安，比方 StringBuffer 类
  4. 同步与锁机制，即用户本人通过加锁，来确保数据安全；这个会导致程序变得复杂且容易呈现问题

5. 线程的生命周期都有哪些呢？

通过 JDK 源码能够看到，线程的生命周期有 6 个状态，如下所示

public enum State {
NEW, // 创立了线程，然而啥也没干
RUNNABLE, // 启动了线程，处于运行状态
BLOCKED, // 阻塞了线程，处于阻塞状态
WAITING, // 期待状态，没有工夫限度，直到有其余事件告诉
TIMED_WAITING, // 期待状态，有工夫限度，工夫到了，会返回到运行状态
TERMINATED; // 终止状态，线程完结
}

6. 这些状态之间的关系是咋样的呢？

能够用一张图来形容，如下所示，能够看到除了 NEW 状态和 TERMINATED 状态，其余状态都是跟 RUNNABLE 状态互通的

7. 那么线程的创立 New 有几种形式呢？

三种

  1. （不举荐）继承 Thread 类，然而这样的话不合乎 LSP 准则（里氏替换准则，具体内容可参考：https://www.jianshu.com/p/cf9f3c7c0df5）
  2. （举荐）实现 Runnable 接口，比第一种灵便，也更加平安
  3. （举荐）实现 Callable 接口，相比于第二种，多了 返回值 和异样抛出

8. BLOCKED 状态个别什么状况下会呈现呢？

遇到锁的状况下，如果锁没有开释，那么线程就会阻塞

9. WAITING 和 TIMED_WAITING 有啥区别，不都是期待状态吗？

WAITING 状态会无休止的期待上来，直到其余事件告诉它，它才会进行期待，进入 RUNNABLE 状态（被动）

TIMED_WAITING 状态会有一个期待最长工夫，如果到了期待最长工夫，还没有人告诉它，它会主动进行期待，进入 RUNNABLE 状态（被动 + 被动）

总结

下面只是简略介绍了线程和过程，真正要学的话货色还是很多的

参考书籍：

  1. Java 并发编程实战
  2. 实战 Java 高并发程序设计（第二版）

参考链接：

  1. 里氏替换准则：https://www.jianshu.com/p/cf9f3c7c0df5

后记

最初，感激大家的观看，谢谢。

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