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  •  线程:“轻量级进程”,是进程一个实体,是CPU调度的基本单位。多个线程共享同一个进程的资源。 二、引入线程的好处 (1)线程占用资源要比进程少的多 (2)创建一个新的线程花费的代价小 (3)切换...
    一、线程、进程概念:

         进程:是程序的一次运行活动,是系统资源分配和调度的一个独立单位,有独立的地址空间和系统资源。

         线程:“轻量级进程”,是进程的一个实体,是CPU调度的基本单位。多个线程共享同一个进程的资源。

    二、引入线程的好处

    (1)线程占用资源要比进程少的多
    (2)创建一个新的线程花费的代价小
    (3)切换线程方便
    (4)提高并发性

    三、多线程

      多线程举例:比如用浏览器,同时进行浏览网页、播放视频、下载资源、听音乐等操作

    多线程缺点: 
    1. 多线程比多进程成本低,不过性能也更低
    2. 一个线程的崩溃可能影响到整个程序的稳定
    3. 线程多了之后,线程本身的调度也麻烦,需要消耗较多的CPU
    4. 无法直接获取系统的资源,总体能够达到的性能上限有限制
    5. 线程之间的同步和加锁控制比较麻烦

    四、 多进程

      多进程举例:比如同时运行QQ、微信、截图工具、视频播放器等

    多进程优点:
    1. 每个进程互相独立,子进程崩溃不影响主程序的稳定性
    2. 通过增加CPU,就可以容易扩充性能
    3. 进程能直接获取系统的资源,总体能够达到的性能上限非常大

    五、同一进程的线程共享哪些资源?

         a. 由于堆是在进程空间中开辟出来的,所以它是理所当然地被共享的;因此new出来的都是共享的(16位平台上分全局堆和局部堆,局部堆是独享的)
         b. 全局变量 它是与具体某一函数无关的,所以也与特定线程无关;因此也是共享的
         c. 局部静态变量 虽然对于局部变量来说,它在代码中是“放”在某一函数中的,但是其存放位置和全局变量一样,存于堆中开辟的.bss和.data段,是共享的
         d. 文件等公用资源 这个是共享的,使用这些公共资源的线程必须同步。Win32 提供了几种同步资源的方式,包括信号、临界区、事件和互斥体。

    六、线程独享的资源?

         a. 栈 栈是独享的
         b. 寄存器 这个可能会误解,因为电脑的寄存器是物理的,每个线程去取值难道不一样吗?其实线程里存放的是副本,包括程序计数器PC
         c. 线程ID

    七、并发

         并发是把CPU运行时间划分成若干个时间段,每个时间段再分配给各个线程执行,当一个线程在运行时,其它线程处于挂起状。从宏观角度是同时进行的,但从微观角度并不是同时进行。
         CPU根据线程调度算法来切换线程。当正在执行的一个线程需要进行IO操作或者需要访问内存的时候,CPU完全可以放弃该线程,转而调度线程就绪队列上的其他线程,被放弃的线程则进入阻塞状态,IO操作或者访问内存操作结束之后,该线程可以进入线程就绪队列上。
         典型的线程调度算法:(1) FIFO算法。在非抢占式系统中,所有的线程构成一个先进先出队列,最先进入队列的线程获得CPU,等到放弃处CPU时,又回到队列尾部,下一个线程继续执行。若有新的线程进来,则添加到队列尾部。(2) 时间片轮转调度算法。(3) 优先级调度算法。


    八、并行

    并行是同一时刻当一个CPU执行一个线程时,另一个CPU可以执行另一个线程,两个线程互不抢占CPU资源,是真正意义上的不同线程在同一时刻同时执行。

        
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  • 进程线程的区别(超详细)

    万次阅读 多人点赞 2019-10-03 21:57:46
    每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个进程可以有多个线程,比如Windows系统一个运行的xx.exe就是一个进程线程 进程中一个执行任务(控制单元),负责当前进程中程序的执行。一个进程至少有一个线程...

    进程和线程

    进程

    一个在内存中运行的应用程序。每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个进程可以有多个线程,比如在Windows系统中,一个运行的xx.exe就是一个进程。

    任务管理器

    线程

    进程中的一个执行任务(控制单元),负责当前进程中程序的执行。一个进程至少有一个线程,一个进程可以运行多个线程,多个线程可共享数据。

    与进程不同的是同类的多个线程共享进程的方法区资源,但每个线程有自己的程序计数器虚拟机栈本地方法栈,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间作切换工作时,负担要比进程小得多,也正因为如此,线程也被称为轻量级进程。

    Java 程序天生就是多线程程序,我们可以通过 JMX 来看一下一个普通的 Java 程序有哪些线程,代码如下。

    public class MultiThread {
    	public static void main(String[] args) {
    		// 获取 Java 线程管理 MXBean
    		ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
    		// 不需要获取同步的 monitor 和 synchronizer 信息,仅获取线程和线程堆栈信息
    		ThreadInfo[] threadInfos = threadMXBean.dumpAllThreads(false, false);
    		// 遍历线程信息,仅打印线程 ID 和线程名称信息
    		for (ThreadInfo threadInfo : threadInfos) {
    			System.out.println("[" + threadInfo.getThreadId() + "] " + threadInfo.getThreadName());
    		}
    	}
    }
    

    上述程序输出如下(输出内容可能不同,不用太纠结下面每个线程的作用,只用知道 main 线程执行 main 方法即可):

    [6] Monitor Ctrl-Break //监听线程转储或“线程堆栈跟踪”的线程
    [5] Attach Listener //负责接收到外部的命令,而对该命令进行执行的并且把结果返回给发送者
    [4] Signal Dispatcher // 分发处理给 JVM 信号的线程
    [3] Finalizer //在垃圾收集前,调用对象 finalize 方法的线程
    [2] Reference Handler //用于处理引用对象本身(软引用、弱引用、虚引用)的垃圾回收的线程
    [1] main //main 线程,程序入口
    

    从上面的输出内容可以看出:一个 Java 程序的运行是 main 线程和多个其他线程同时运行

    进程与线程的区别总结

    线程具有许多传统进程所具有的特征,故又称为轻型进程(Light—Weight Process)或进程元;而把传统的进程称为重型进程(Heavy—Weight Process),它相当于只有一个线程的任务。在引入了线程的操作系统中,通常一个进程都有若干个线程,至少包含一个线程。

    根本区别:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是处理器任务调度和执行的基本单位

    资源开销:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。

    包含关系:如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。

    内存分配:同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源,而进程之间的地址空间和资源是相互独立的

    影响关系:一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。

    执行过程:每个独立的进程有程序运行的入口、顺序执行序列和程序出口。但是线程不能独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制,两者均可并发执行

    从 JVM 角度说进程和线程之间的关系(重要)

    图解进程和线程的关系

    下图是 Java 内存区域,通过下图我们从 JVM 的角度来说一下线程和进程之间的关系。

    在这里插入图片描述

    从上图可以看出:一个进程中可以有多个线程,多个线程共享进程的方法区 (JDK1.8 之后的元空间)资源,但是每个线程有自己的程序计数器虚拟机栈本地方法栈

    程序计数器为什么是私有的?

    程序计数器主要有下面两个作用:

    1. 字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令,从而实现代码的流程控制,如:顺序执行、选择、循环、异常处理。
    2. 在多线程的情况下,程序计数器用于记录当前线程执行的位置,从而当线程被切换回来的时候能够知道该线程上次运行到哪儿了。

    需要注意的是,如果执行的是 native 方法,那么程序计数器记录的是 undefined 地址,只有执行的是 Java 代码时程序计数器记录的才是下一条指令的地址。

    所以,程序计数器私有主要是为了线程切换后能恢复到正确的执行位置

    虚拟机栈和本地方法栈为什么是私有的?

    • 虚拟机栈:每个 Java 方法在执行的同时会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、常量池引用等信息。从方法调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在 Java 虚拟机栈中入栈和出栈的过程。
    • 本地方法栈:和虚拟机栈所发挥的作用非常相似,区别是: 虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法 (也就是字节码)服务,而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。 在 HotSpot 虚拟机中和 Java 虚拟机栈合二为一。

    所以,为了保证线程中的局部变量不被别的线程访问到,虚拟机栈和本地方法栈是线程私有的。

    一句话简单了解堆和方法区

    堆和方法区是所有线程共享的资源,其中堆是进程中最大的一块内存,主要用于存放新创建的对象 (所有对象都在这里分配内存),方法区主要用于存放已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

    多进程和多线程区别

    多进程:操作系统中同时运行的多个程序

    多线程:在同一个进程中同时运行的多个任务

    举个例子,多线程下载软件,可以同时运行多个线程,但是通过程序运行的结果发现,每一次结果都不一致。 因为多线程存在一个特性:随机性。造成的原因:CPU在瞬间不断切换去处理各个线程而导致的,可以理解成多个线程在抢CPU资源。

    多线程提高CPU使用率

    多线程

    多线程并不能提高运行速度,但可以提高运行效率,让CPU的使用率更高。但是如果多线程有安全问题或出现频繁的上下文切换时,运算速度可能反而更低。

    Java中的多线程

    Java程序的进程里有几个线程:主线程,垃圾回收线程(后台线程)等

    在 Java 中,当我们启动 main 函数时其实就是启动了一个 JVM 的进程,而 main 函数所在的线程就是这个进程中的一个线程,也称主线程。

    Java支持多线程,当Java程序执行main方法的时候,就是在执行一个名字叫做main的线程,可以在main方法执行时,开启多个线程A,B,C,多个线程 main,A,B,C同时执行,相互抢夺CPU,Thread类是java.lang包下的一个常用类,每一个Thread类的对象,就代表一个处于某种状态的线程

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  • 代码开发过程,需要提前了解一下进程线程、多线程并发、并行等专业知识的概念。首先,并行与并发都是程序多线程处理场景,因此,一旦提到并行与并发,那首先想到的是多线程。 那么说到多线程,首先要了解...

    开发做久了,如果还不理解这几个词,那就真的只会CRUD了。

    在代码开发过程中,需要提前了解一下进程、线程、多线程、并发、并行等专业知识的概念。首先,并行与并发都是程序多线程处理场景,因此,一旦提到并行与并发,那首先想到的是多线程。

    那么说到多线程,首先要了解一下什么是进程,什么是线程?

    目录

    进程

    程序

    线程

    进程与线程的对比

    进程与线程的关系

    多进程

    多线程

    并发

    并行

    并发与并行的区别

    通过多线程实现并发,并行


    进程

    狭义理解就是操作系统中一段程序的执行过程。那么广义上,进程是指一个具有一定独立功能的程序操作系统中关于某个数据集合进行的一次运行活动。是操作系统程序动态执行的基本单元。在传统的操作系统中,进程既是一个操作系统的基本分配单元,也是操作系统的基本执行单元。

    1. 首先,进程是一个实体,每一个进程都有自己对应的系统分配的内存地址,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。文本区域存储处理器执行的代码;数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量;
    2. 进程可以理解为一个正在执行的程序,程序是一个静态的没有生命体征的实体,而经过操作系统处理对其赋予生命时(即调用程序执行操作),这个程序才可以变为一个活动的、有生命体征的实体,即进程。
    3.  进程共有三种状态:就绪、阻塞和运行。

            (1)、就绪态:就绪状态是指程序已达到可以运行的状态,只等CPU分配资源就可以运行的状态。

            (2)、阻塞态:当程序运行条件没有满足时,需要等待条件满足时候才能执行时所处的状态,如等待i/o操作时候,此刻的状态就叫阻塞态。

            (3)、运行态:进程占用CPU,并在CPU上运行。即程序正在运行时所处的状态。

    程序

    程序是指系统指令和数据的有序集合,是一个静态的实体,不存在运行状态的概念。

    进程与程序的概念:

    1. 进程是程序运行所处的状态实体名称,是一个动态概念。
    2. 进程包含程序,进程的执行离不开程序,二进程的文本区域就是代码区,即程序存储的区域。

    线程

    线程是进程中执行运算的最小单元,是操作系统执行处理机制的基本单位。每个进程至少有一个线程,线程可以利用进程所拥有的资源执行调度和运算。

    在引入线程的操作系统中,通常都是把进程作为分配资源的基本单位,而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位,线程可以在一个进程中进行切换,占用资源开销小,能更高效的提高系统多个程序间并发执行的程度。

    线程既可以有操作系统内核控制调度,也可以由用户程序控制调度。

    进程与线程的对比

    1. 进程是操作系统资源分配的基本单位,所有与该进程有关的资源,均会被记录在进程控制块PCB中,以表示该进程所拥有的资源。同一进程下的所有线程共享该进程下的所有资源。
    2. 线程是分配处理机的基本单位,与系统资源分配无关。事实上,正在在处理机上运行的是线程,并非进程。
    3. 一个线程只能属于一个进程,而一个进程可以有多个线程,但至少有一个线程。
    4. 线程在执行的时候需要协作同步,不同进程的线程间要利用消息通信方法实现同步。

    进程与线程的关系

    1. 进程将CPU资源分给线程,即真正在CPU上运行的是线程。
    2. 操作资源分配给进程,同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。

    多进程

    在同一个时间里,同一个计算机系统中如果允许两个或两个以上的进程处于运行状态,这便是多任务(多进程)。现代的操作系统几乎都是多进程操作系统,能够同时管理多个进程的运行。 多进程带来的好处是明显的。但是多进程对于系统的资源要求甚高,资源浪费也比较严重。应用多进程场景最多的是windows系统,例如同时打开运行软件,每个软件打开相当于运行一个进程。

    多线程

    在一段完整的代码中,往往会有需要独立的代码模块,而这些独立运行的程序片段叫作“线程”(Thread),利用多个线程编程的概念就叫作多线程处理(多线程编程),多线程是为了同步完成多项任务,不是为了提高运行效率,而是为了提高资源使用效率来提高系统的效率。多线程是在程序在同一时间需要完成多项任务的时候实现的。多线程的目的仅仅是为了提高资源利用效率。各个线程执行自己的任务,这些线程可以”同时进行“。同时进行并非同一时刻进行,而是在某一时间段内,完成所有任务,任务的运行有先后顺序。

    并发

    并发的实质是一个物理CPU(也可以多个物理CPU) 在若干道程序(或线程)之间多路复用,并发性是对有限物理资源强制行使多用户共享以提高效率。

     

    微观角度:

    所有的并发处理都有排队等候,唤醒,执行等这样的步骤,在微观上他们都是序列被处理的,如果是同一时刻到达的请求(或线程)也会根据优先级的不同,而先后进入队列排队等候执行。

    宏观角度:

    多个几乎同时到达的请求(或线程)在宏观上看就像是同时在被处理。

    并发就是只有一个CPU资源,程序(或线程)之间要竞争得到执行机会。图中的第一个阶段,在A执行的过程中B,C不会执行,因为这段时间内这个CPU资源被A竞争到了,同理,第二个阶段只有B在执行,第三个阶段只有C在执行。其实,并发过程中,A,B,C并不是同时在进行的(微观角度)。但又是同时进行的(宏观角度)。

    并行

    并行指两个或两个以上事件(或线程)在同一时刻发生,是真正意义上的不同事件或线程在同一时刻,在不同CPU资源上(多核),同时执行。

    并行,不存在像并发那样竞争CPU资源,等待执行的概念,因为并行状态下的线程分布在不同的CPU上。

    图中,A,B,C都在同时运行(微观,宏观)。

    并发与并行的区别

    • 并发是指一个处理器同时处理多个任务。 
    • 并行是指多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不同的任务。 
    • 并发是逻辑上的同时发生(simultaneous),而并行是物理上的同时发生。 

    来个比喻:并发是一个人同时吃三个馒头,而并行是三个人同时吃三个馒头。 

    通过多线程实现并发,并行

    1. 在CPU比较繁忙,资源不足的时候(开启了很多进程),操作系统只为一个含有多线程的进程分配仅有的CPU资源,这些线程就会为自己尽量多抢时间片,这就是通过多线程实现并发,线程之间会竞争CPU资源争取执行机会。
    2. 在CPU资源比较充足的时候,一个进程内的多线程,可以被分配到不同的CPU资源,这就是通过多线程实现并行。
    3. 至于多线程实现的是并发还是并行?上面所说,所写多线程可能被分配到一个CPU内核中执行,也可能被分配到不同CPU执行,分配过程是操作系统所为,不可人为控制。所以,如果有人问我我所写的多线程是并发还是并行的?我会说,都有可能。
    4. 不管并发还是并行,都提高了程序对CPU资源的利用率,最大限度地利用CPU资源。

     

     

    部分资源转载自:https://blog.51cto.com/jiekeyang/2177931

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  • 1.线程与资源分配无关,它属于某一个进程,并与进程内的其他线程一起共享进程的资源。 2.每个进程都有自己一套独立的资源(数据),供其内的所有线程共享。 3.不论是大小,开销线程要更“轻量级” 4.一个进程内的...

    一:线程与进程

    1.概念

    线程:是程序执行流的最小单元,是系统独立调度和分配CPU(独立运行)的基本单位。

    进程:是资源分配的基本单位。一个进程包括多个线程。

    2.区别:

    1.线程与资源分配无关,它属于某一个进程,并与进程内的其他线程一起共享进程的资源。

    2.每个进程都有自己一套独立的资源(数据),供其内的所有线程共享。

    3.不论是大小,开销线程要更“轻量级”

    4.一个进程内的线程通信比进程之间的通信更快速,有效。(因为共享变量)


    二.多线程与多进程

    多线程:同一时刻执行多个线程。用浏览器一边下载,一边听歌,一边看视频,一边看网页。。。

    多进程:同时执行多个程序。如,同事运行YY,QQ,以及各种浏览器。


    三.并发与并行

    并发当有多个线程在操作时,如果系统只有一个CPU,则它根本不可能真正同时进行一个以上的线程,它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间 段分配给各个线程执行,在一个时间段的线程代码运行时,其它线程处于挂起状。.这种方式我们称之为并发(Concurrent)。


    并行:当系统有一个以上CPU时,则线程的操作有可能非并发。当一个CPU执行一个线程时,另一个CPU可以执行另一个线程,两个线程互不抢占CPU资源,可以同时进行,这种方式我们称之为并行(Parallel)。

    强烈注意:多核,多cup,多机是不同的概念。

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  • 线程与资源分配无关,它属于某一个进程,并于进程内的其他线程一起共享进程的资源。 每一个进程都有自己一套独立的资源(共享内存),供其所用的线程共享。 不论是大小,开销线程要更加轻量级。 ...
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  • 进程 Vs 线程并发 Vs 并行

    千次阅读 2019-12-03 23:25:18
    + 进程是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位,因此进程是动态的。 + 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。
  • 什么是进程?... 多道编程,我们允许多程序同时加载到内存操作系统的调度下,可以实现并发地执行。这是这样的设计,大大提高了CPU的利用率。进程的出现让每用户感觉到自己独享CPU...
  • 问题被问的概率相当之大,其实多线程,多进程实际开发中用到的很少,除非是那些对项目性能要求特别高的,有的开发工作几年了,也确实没用过,你可以这么回答,给他扯扯什么是进程线程(cpython 是伪多...
  • 进程与多线程区别

    万次阅读 多人点赞 2016-04-21 10:01:16
    这种争执最常见到C/S通讯服务端并发技术 的选型上,比如WEB服务器技术,Apache是采用多进程的(perfork模式,每客户连接对应一个进程,每进程中只存在唯一一个执行线程), Java的Web容器Tomcat、Websphere等...
  • 线程进程、多线程、多进程 和 多任务 小结

    千次阅读 多人点赞 2019-04-20 11:59:56
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  • 进程线程

    千次阅读 2018-08-16 10:51:31
    线程 引入线程可提高程序并发执行的程度,可进一步提高系统效率 。...一个进程至少包含一个主线程(线程数量大于等于1)。 由于同一进程中的多个线程具有相同的地址空间,所以它们间的同步和通信也易...
  • 溪源的Java笔记之线程并发线程安全 前言 上期博客我们对线程与...线程并发,指同一时刻只能有条指令执行,但多个进程指令被快速的轮换执行,使得宏观上具有多个进程同时执行的效果,但微观上并不是同时执行
  • 线程进程

    千次阅读 2016-08-07 12:45:41
    线程进程中执行运算的最小单位,是进程中一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点运行必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源...
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  • 进程与多线程一个简单解释

    千次阅读 2014-11-20 11:13:16
    进程线程一个在一个桌子上吃菜。 2。单进程线程:多个人一个桌子上一起吃菜。 3。多进程单线程:多个人每个人自己的桌子上吃菜。 多线程的问题是多个人同时吃一道菜的时候容易发生争抢,例如两...
  • 操作系统中进程/线程模型

    千次阅读 2019-06-14 09:51:16
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  • 并发: 当有多个线程在操作时,如果系统只有一个CPU,则它根本不可能真正同时进行一个以上的线程,它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间 段分配给各个线程执行,在一个时间段的线程代码运行时,其它线程...

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在一个进程中若干并发线程