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线程与进程
阅读量:5838 次
发布时间:2019-06-18

本文共 4177 字,大约阅读时间需要 13 分钟。

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简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程. 

线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。
另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,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。
从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.

线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它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,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.
一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行.

进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。

【java线程对象】

在JAVA中,要开始一个线程,有两种方式。一是直接调用Thread实例的start()方法,二是

  将Runable实例传给一个Thread实例然后调用它的start()方法。

  在前面已经说过,线程对象和线程是两个完全不同的概念。这里我们再次深入一下,生成一个线程的实例,并不代表启动了线程。而启动线程是说在某个线程对象上启动了该实例对应的线程,当该线程结束后,并不会就立即消失。

  对于从很多书籍上可以看到的基础知识我就不用多说了。既然是基础知识,我也着重于从普通文档上读不到的内容。所以本节我重点要说的是两种线程对象产生线程方式的区别。

class MyThread extends Thread{ public int x = 0; public void run(){  for(int i=0;i<100;i++){    try{     Thread.sleep(10);    }catch(Exception e){}    System.out.println(x++);  } }}

  如果我们生成MyThread的一个实例,然后调用它的start()方法,那么就产生了这个实例对应的线程:

public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception{  MyThread mt = new MyThread();  mt.start(); }}

  不用说,最终会打印出0到99,现在我们稍微玩一点花样:

public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception{  MyThread mt = new MyThread();  mt.start();  System.out.println(101); }}

  也不用说,在基础篇(一)中我们知道由于单CPU的原因,一般会先打印101,然后打印0到99。不过我们可以控制线程让它按我们的意思来运行:

public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception{  MyThread mt = new MyThread();  mt.start();  mt.join();  System.out.println(101); }}

  好了,我们终于看到,mt实例对应的线程(假如我有时说mt线程请你不要怪我,不过我尽量不这么说)。在运行完成后,主线程才打印101。因为我们让当前线程(这里是主线程)等待mt线程的运行结束。"在线程对象a上调用join()方法,就是让当前正在执行的线程等待线程对象a对应的线程运行完成后才继续运行。" 请大家一定要深刻理解并熟记这句话,而我这里引出这个知识点的目的是为了让你继续看下面的例子:

public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception{  MyThread mt = new MyThread();  mt.start();  mt.join();  Thread.sleep(3000);  mt.start(); }}

  当线程对象mt运行完成后,我们让主线程休息一下,然后我们再次在这个线程对象上启动线程。结果我们看到:

  Exception in thread "main" java.lang.IllegalThreadStateException

  也就是这种线程对象一时运行一次完成后,它就再也不能运行第二次了。我们可以看一下它有具体实现:

public synchronized void start() { if (started)  throw new IllegalThreadStateException();  started = true;  group.add(this);  start0(); }

  一个Thread的实例一旦调用start()方法,这个实例的started标记就标记为true,事实中不管这个线程后来有没有执行到底,只要调用了一次start()就再也没有机会运行了,这意味着:

  [通过Thread实例的start(),一个Thread的实例只能产生一个线程]

  那么如果要在一个实例上产生多个线程(也就是我们常说的线程池),我们应该如何做呢?这就是Runnable接口给我们带来的伟大的功能。

class R implements Runnable{ private int x = 0; public void run(){  for(int i=0;i<100;i++){    try{     Thread.sleep(10);    }catch(Exception e){}    System.out.println(x++);  } }}

  正如它的名字一样,Runnable的实例是可运行的,但它自己并不能直接运行,它需要被Thread对象来包装才行运行:

public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception{  new Thread(new R()).start(); }}

  当然这个结果和mt.start()没有什么区别。但如果我们把一个Runnable实例给Thread对象多次包装,我们就可以看到它们实际是在同一实例上启动线程:

public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception{  R r = new R();  for(int i=0;i<10;i++)    new Thread(r).start(); }}

  x是实例对象,但结果是x被加到了999(理想状态下),说明这10个线程是在同一个r对象上运行的。请大家注意,因为这个例子是在单CPU上运行的,所以没有对多个线程同时操作共同的对象进行同步。这里是为了说明的方便而简化了同步,而真正的环境中你无法预知程序会在什么环境下运行,所以一定要考虑同步。

  到这里我们做一个完整的例子来说明线程产生的方式不同而生成的线程的区别:

package debug;import java.io.*;import java.lang.Thread;class MyThread extends Thread{ public int x = 0; public void run(){  System.out.println(++x); }}class R implements Runnable{ private int x = 0; public void run(){  System.out.println(++x); }}public class Test { public static void main(String[] args) throws Exception{  for(int i=0;i<10;i++){    Thread t = new MyThread();    t.start();  }  Thread.sleep(10000);//让上面的线程运行完成  R r = new R();  for(int i=0;i<10;i++){    Thread t = new Thread(r);    t.start();  } }  }

  上面10个线程对象产生的10个线程运行时打印了10次1。下面10个线程对象产生的10个线程运行时打印了1到10。我们把下面的10个线程称为同一实例(Runnable实例)的多个线程。

总结:

Thread方式:一个线程对象只能产生一个线程,多次启动操作的不是同一个线程对象

Runnable方式:一个线程对象可以产生多个线程,多个线程同时启动操作的是同一个线程对象

转载于:https://my.oschina.net/u/3359365/blog/1559384

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