Java多线程之（一）基本概念

在进行多线程的内容之前我们需要首先了解涉及操作系统的几个知识点。

一、程序、进程、线程

1. 程序(program)

概念：程序是为实现特定目标或解决特定问题，用计算机语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码。

2. 进程(process)

概念：程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。
说明：是系统进行资源分配和调度的基本单位，系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域

3. 线程(thread)

概念：是操作系统进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。

内存结构：

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补充：

• 进程是线程的容器，可以细化为多个线程。
• 每个线程，拥有自己独立的：栈、程序计数器。
• 多个线程共享同一个进程中的结构：方法区、堆。

二、并行与并发

1. 单核CPU与多核CPU

• 单核CPU，其实是一种假的多线程，因为在一个时间单元内，也只能执行一个线程的任务。涉及到CPU处理线程的方式，CPU在单位时间（也就是说一个时间片内）内只能处理一个线程，于是就将其他的线程设置为阻塞状态，加入到阻塞队列中，等到处理完成当前线程后从就绪队列中取出新的线程进行处理，由于切换和处理时间很快用户感知不到于是用户便认为CPU在同一时间内处理多个线程。
• 多核CPU，才能更好的发挥多线程的效率。（现在的服务器都是多核的）
• 一个Java应用程序java.exe，其实至少三个线程：main()主线程，gc()垃圾回收线程，异常处理线程。当然如果发生异常，会影响主线程。

2. 并行与并发的理解

并行：多个CPU同时执行多个任务。比如：多个人同时做不同的事。

并发：一个CPU(采用时间片)同时执行多个任务。比如：秒杀、多个人做同一件事

为什么要使用多线程？

当我们在进行商品抢购的时候，在支付按钮上总是有个计时器在进行倒计时，但是我们此时仍然可以进行商品信息的查看，这个计时器和我们浏览商品信息的线程是同时进行的，这样也就实现了抢购场景，增加了用户的体验。

多线程程序的优点：

1. 提高应用程序的响应。对图形化界面更有意义，可增强用户体验。
2. 提高计算机系统CPU的利用率。
3. 改善程序结构。将既长又复杂的进程分为多个线程，独立运行，利于理解和修改。

应用的场景

1. 程序需要同时执行两个或多个任务。
2. 程序需要实现一些需要等待的任务时，如用户输入、文件读写操作、网络操作、搜索等
3. 需要一些后台运行的程序时