java高并发之理解进程和线程

目录
  • 进程
  • 线程
  • 进程与线程的一个简单解释
  • 总结

进程

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

进程具有的特征：

  • 动态性：进程是程序的一次执行过程，是临时的，有生命期的，是动态产生，动态消亡的
  • 并发性：任何进程都可以同其他进行一起并发执行
  • 独立性：进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
  • 结构性：进程由程序，数据和进程控制块三部分组成

我们经常使用windows系统，经常会看见.exe后缀的文件，双击这个.exe文件的时候，这个文件中的指令就会被系统加载，那么我们就能得到一个关于这个.exe程序的进程。进程是“活”的，或者说是正在被执行的。

window中打开任务管理器，可以看到当前系统中正在运行的进程，如下图：

线程

线程是轻量级的进程，是程序执行的最小单元，使用多线程而不是多进程去进行并发程序的设计，是因为线程间的切换和调度的成本远远小于进程。

我们用一张图来看一下线程的状态图：

线程的所有状态在java.lang.Thread中的State枚举中有定义，如：

public enum State {
    NEW,
    RUNNABLE,
    BLOCKED,
    WAITING,
    TIMED_WAITING,
    TERMINATED;
}

线程几个状态的介绍：

  • New：表示刚刚创建的线程，这种线程还没有开始执行
  • RUNNABLE：运行状态，线程的start()方法调用后，线程会处于这种状态
  • BLOCKED：阻塞状态。当线程在执行的过程中遇到了synchronized同步块，但这个同步块被其他线程已获取还未释放时，当前线程将进入阻塞状态，会暂停执行，直到获取到锁。当线程获取到锁之后，又会进入到运行状态（RUNNABLE）
  • WAITING：等待状态。和TIMEWAITING都表示等待状态，区别是WAITING会进入一个无时间限制的等，而TIMEWAITING会进入一个有限的时间等待，那么等待的线程究竟在等什么呢？一般来说，WAITING的线程正式在等待一些特殊的事件，比如，通过wait()方法等待的线程在等待notify()方法，而通过join()方法等待的线程则会等待目标线程的终止。一旦等到期望的事件，线程就会再次进入RUNNABLE运行状态。
  • TERMINATED：表示结束状态，线程执行完毕之后进入结束状态。

注意：从NEW状态出发后，线程不能在回到NEW状态，同理，处理TERMINATED状态的线程也不能在回到RUNNABLE状态

进程与线程的一个简单解释

进程（process）和线程（thread）是操作系统的基本概念，但是它们比较抽象，不容易掌握。

1.计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂，时刻在运行。

2.假定工厂的电力有限，一次只能供给一个车间使用。也就是说，一个车间开工的时候，其他车间都必须停工。背后的含义就是，单个CPU一次只能运行一个任务。

3.进程就好比工厂的车间，它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻，CPU总是运行一个进程，其他进程处于非运行状态。

4.一个车间里，可以有很多工人。他们协同完成一个任务。

5.线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。

6.车间的空间是工人们共享的，比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。

7.可是，每间房间的大小不同，有些房间最多只能容纳一个人，比如厕所。里面有人的时候，其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束，才能使用这一块内存。

8.一个防止他人进入的简单方法，就是门口加一把锁。先到的人锁上门，后到的人看到上锁，就在门口排队，等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"（Mutual exclusion，缩写 Mutex），防止多个线程同时读写某一块内存区域。

9.还有些房间，可以同时容纳n个人，比如厨房。也就是说，如果人数大于n，多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域，只能供给固定数目的线程使用。

10.这时的解决方法，就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙，出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了，就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"（Semaphore），用来保证多个线程不会互相冲突。

11.操作系统的设计，因此可以归结为三点：

（1）以多进程形式，允许多个任务同时运行；

（2）以多线程形式，允许单个任务分成不同的部分运行；

（3）提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注我们的更多内容!

赞 (0)

相关推荐

  • 输出java进程的jstack信息示例分享 通过线程堆栈信息分析java线程

    复制代码 代码如下: #!/bin/shpro_name=java #process namekeys=`ps -ef |grep "$pro_name" |grep -v "grep" | awk '{print $2}'`nowdate=`date +%Y%m%d%H%M%S` jstackpath="/usr/java/jdk1.6.0_07/bin/jstack"cpulogpath="/home/" for key

  • java中进程与线程_三种实现方式总结(必看篇)

    java中进程与线程_三种实现方式总结(必看篇)

    一:进程与线程 概述:几乎任何的操作系统都支持运行多个任务,通常一个任务就是一个程序,而一个程序就是一个进程.当一个进程运行时,内部可能包括多个顺序执行流,每个顺序执行流就是一个线程. 进程:进程是指处于运行过程中的程序,并且具有一定的独立功能.进程是系统进行资源分配和调度的一个单位.当程序进入内存运行时,即为进程. 进程的三个特点: 1:独立性:进程是系统中独立存在的实体,它可以独立拥有资源,每一个进程都有自己独立的地址空间,没有进程本身的运行,用户进程不可以直接访问其他进程的地址空间. 2:

  • java多线程之线程,进程和Synchronized概念初解

    java多线程之线程,进程和Synchronized概念初解

    一.进程与线程的概念 (1)在传统的操作系统中,程序并不能独立运行,作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程. 在未配置 OS 的系统中,程序的执行方式是顺序执行,即必须在一个程序执行完后,才允许另一个程序执行:在多道程序环境下,则允许多个程序并发执行.程序的这两种执行方式间有着显著的不同.也正是程序并发执行时的这种特征,才导致了在操作系统中引入进程的概念. 自从在 20 世纪 60 年代人们提出了进程的概念后,在 OS 中一直都是以进程作为能拥有资源和独立运行的基本单位的.直到 20 世纪 8

  • java 线程详解及线程与进程的区别

    java 线程详解及线程与进程的区别

    java  线程详解及线程与进程的区别 1.进程与线程 每个进程都独享一块内存空间,一个应用程序可以同时启动多个进程.比如IE浏览器,打开一个Ie浏览器就相当于启动了一个进程. 线程指进程中的一个执行流程,一个进程可以包含多个线程. 每个进程都需要操作系统为其分配独立的内存空间,而同一个进程中的多个线程共享这块空间,即共享内存等资源. 每次调用java.exe的时候,操作系统都会启动一个Java虚拟机进程,当启动Java虚拟机进程时候,Java虚拟机都会创建一个主线程,该线程会从程序入口main

  • 简述Java中进程与线程的关系_动力节点Java学院整理

    简述Java中进程与线程的关系_动力节点Java学院整理

    概述 进程与线程,本质意义上说, 是操作系统的调度单位,可以看成是一种操作系统 "资源" .Java 作为与平台无关的编程语言,必然会对底层(操作系统)提供的功能进行进一步的封装,以平台无关的编程接口供程序员使用,进程与线程作为操作系统核心概念的一部分无疑亦是如此.在 Java 语言中,对进程和线程的封装,分别提供了 Process 和 Thread 相关的一些类.本文首先简单的介绍如何使用这些类来创建进程和线程,然后着重介绍这些类是如何和操作系统本地进程线程相对应的,给出了 Java

  • 详谈java线程与线程、进程与进程间通信

    线程与线程间通信 一.基本概念以及线程与进程之间的区别联系: 关于进程和线程,首先从定义上理解就有所不同 1.进程是什么? 是具有一定独立功能的程序.它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位,重点在系统调度和单独的单位,也就是说进程是可以独 立运行的一段程序. 2.线程又是什么? 线程进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,他是比进程更小的能独立运行的基本单位,线程自己基本上不拥有系统资源. 在运行时,只是暂用一些计数器.寄存器和栈 . 他们之间的关系 1.一个线程只能属于一个进程,而一个

  • java高并发之理解进程和线程

    java高并发之理解进程和线程

    目录 进程 线程 进程与线程的一个简单解释 总结 进程 进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础.程序是指令.数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体. 进程具有的特征: 动态性:进程是程序的一次执行过程,是临时的,有生命期的,是动态产生,动态消亡的 并发性:任何进程都可以同其他进行一起并发执行 独立性:进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位 结构性:进程由程序,数据和进程控制块三部分组成 我们经常使用wi

  • java高并发之线程的基本操作详解

    java高并发之线程的基本操作详解

    目录 新建线程 终止线程 线程中断 等待(wait)和通知(notify) 挂起(suspend)和继续执行(resume)线程 等待线程结束(join)和谦让(yeild) 总结 新建线程 新建线程很简单.只需要使用new关键字创建一个线程对象,然后调用它的start()启动线程即可. Thread thread1 = new Thread1(); t1.start(); 那么线程start()之后,会干什么呢?线程有个run()方法,start()会创建一个新的线程并让这个线程执行run()

  • java高并发之线程组详解

    java高并发之线程组详解

    目录 线程组 创建线程关联线程组 为线程组指定父线程组 根线程组 批量停止线程 总结 线程组 我们可以把线程归属到某个线程组中,线程组可以包含多个线程以及线程组,线程和线程组组成了父子关系,是个树形结构,如下图: 使用线程组可以方便管理线程,线程组提供了一些方法方便方便我们管理线程. 创建线程关联线程组 创建线程的时候,可以给线程指定一个线程组,代码如下: package com.itsoku.chat02; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** *

  • python教程之进程和线程

    python教程之进程和线程

    目录 进程和线程的区别和联系 多进程 线程池 多线程 总结 进程和线程的区别和联系 终于开始加深难度,来到进程和线程的知识点~ 单就这两个概念,就难倒过不少初学者——今天学了概念,明天就忘记:明天学了例子,又忘记了概念. 要理解进程和线程的联系和区别,我举个特简单的例子: 你的电脑有两个浏览器,一个谷歌浏览器,一个qq浏览器. 一个浏览器就是一个进程. 然后,你打开了谷歌浏览器,百度搜索了测试奇谭,又新开一个标签页,打开谭叔的文章,如下图所示: 你可以这样理解——在同一个浏览器打开的两个网页就是

  • 一篇文章帮你搞懂什么是java的进程和线程

    一篇文章帮你搞懂什么是java的进程和线程

    目录 为什么会有进程 进程的概念 进程的特征 线程 线程的结构 进程之中创建线程的优点 进程和线程的区别 进程和线程之间的关系 总结 为什么会有进程 在简单的批处理操作系统中,作业时串行执行的,即一个作业一旦开始执行,它就会计算机系统的所有资源,直到运行结束之后,下一个作业才可以继续执行. 在多道程序设计批处理的系统中,多个作业可以被载入内存,从宏观上看,多个作业并行执行,他们共享处理器.内存等计算机资源. 在分时系统中,为支持多用户交互,处理器在时间维度上被划为若干间隙,在每一时间间隙,一个用

  • java高并发的用户线程和守护线程详解

    java高并发的用户线程和守护线程详解

    目录 程序只有守护线程时,系统会自动退出 设置守护线程,需要在start()方法之前进行 线程daemon的默认值 总结 守护线程是一种特殊的线程,在后台默默地完成一些系统性的服务,比如垃圾回收线程.JIT线程都是守护线程.与之对应的是用户线程,用户线程可以理解为是系统的工作线程,它会完成这个程序需要完成的业务操作.如果用户线程全部结束了,意味着程序需要完成的业务操作已经结束了,系统可以退出了.所以当系统只剩下守护进程的时候,java虚拟机会自动退出. java线程分为用户线程和守护线程,线程的

  • Java中进程与线程的区别

    Java中进程与线程的区别

    目录 进程 线程 线程优势 进程和线程的区别 区别1:从属关系不同 区别2:描述侧重点不同 区别3:共享资源不同 区别4:上下文切换速度不同 区别5:操纵者不同 总结 前言: 从用户的角度来看,进程是正在运行的程序实例,而线程是进程中真正执行任务的基本单位.也就是说一个运行的程序至少包含一个进程,一个进程至少包含一个线程,线程不能独立于进程而存在. 进程 进程(Process)是操作系统分配资源的基本单位,一个进程拥有的资源有自己的堆.栈.虚存空间(页表).文件描述符等信息. 从编程的角度来理解

  • Java 高并发二：多线程基础详细介绍

    Java 高并发二：多线程基础详细介绍

    本系列基于炼数成金课程,为了更好的学习,做了系列的记录. 本文主要介绍 1.什么是线程 2.线程的基本操作 3.守护线程 4.线程优先级 5.基本的线程同步操作 1. 什么是线程 线程是进程内的执行单元 某个进程当中都有若干个线程. 线程是进程内的执行单元. 使用线程的原因是,进程的切换是非常重量级的操作,非常消耗资源.如果使用多进程,那么并发数相对来说不会很高.而线程是更细小的调度单元,更加轻量级,所以线程会较为广泛的用于并发设计. 在Java当中线程的概念和操作系统级别线程的概念是类似的.事

随机推荐