初识多线程

一、进程与线程

进程的定义:

进程是程序的一次执行,进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动,进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

  • 进程是系统进行资源分配和调度的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源

既然进程已经可以进行资源分配和调度了,为什么还要有线程呢?

为使程序能并发执行,系统必须进行以下的一系列操作:

  • (1)创建进程,系统在创建一个进程时,必须为它分配其所必需的、除处理机以外的所有资源,如内存空间、I/O设备,以及建立相应的PCB;
  • (2)撤消进程,系统在撤消进程时,又必须先对其所占有的资源执行回收操作,然后再撤消PCB;
  • (3)进程切换,对进程进行上下文切换时,需要保留当前进程的CPU环境,设置新选中进程的CPU环境,因而须花费不少的处理机时间。

因此进程实现多处理机环境下的进程调度,分派,切换时,都需要花费较大的时间和空间开销

引入线程主要是为了提高系统的执行效率,减少处理机的空转时间和调度切换的时间,以及便于系统管理。使OS具有更好的并发性

  • 简单来说:进程实现多处理非常耗费CPU的资源,而我们引入线程是作为调度和分派的基本单位(取代进程的部分基本功能【调度】)。
  • 在同一个进程内又可以执行多个任务,而这每一个任务我就可以看出是一个线程
  • 所以说:一个进程会有1个或多个线程的

  • 简单来说:进程实现多处理非常耗费CPU的资源,而我们引入线程是作为调度和分派的基本单位(取代进程的部分基本功能【调度】)。

二、线程的基本特性

由上可以总结出:

  • 进程作为资源分配的基本单位;
  • 线程作为资源调度的基本单位,是程序的执行单元,执行路径(单线程:一条执行路径,多线程:多条执行路径)。是程序使用CPU的最基本单位。

线程有3个基本状态

1.执行  2.就绪  3.阻塞

线程有5种基本操作

1.派生  2.阻塞  3.激活  4.调度  5.结束

线程的属性:

  • 1)轻型实体;
  • 2)独立调度和分派的基本单位;
  • 3)可并发执行;
  • 4)共享进程资源。

线程有2个基本类型

  • 1) 用户级线程:管理过程全部由用户程序完成,操作系统内核心只对进程进行管理。
  • 2) 系统级线程(核心级线程):由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API,以使用户程序可以创建、执行以及撤消线程。

值得注意的是:多线程的存在,不是提高程序的执行速度。其实是为了提高应用程序的使用率,程序的执行其实都是在抢CPU的资源,CPU的执行权。多个进程是在抢这个资源,而其中的某一个进程如果执行路径比较多,就会有更高的几率抢到CPU的执行权

通过上面的顶部注释我们就可以发现,创建多线程有两种方法:

  • 继承Thread,重写run方法
  • 实现Runnable接口,重写run方法

一般我们使用实现Runnable接口

  • 可以避免java中的单继承的限制
  • 应该将并发运行任务和运行机制解耦,因此我们选择实现Runnable接口这种方式!

run()和start()的区别:

  • run():仅仅是封装被线程执行的代码,直接调用是普通方法
  • start():首先启动了线程,然后再由jvm去调用该线程的run()方法。