Java多线程入门1-认识进程和线程

Java多线程入门1-认识进程和线程 一、火车和车厢

  先来看个形象的比喻：进程=火车，线程=车厢

• 线程在进程下行进（单纯的车厢无法运行）

• 一个进程可以包含多个线程（一辆火车可以有多个车厢）

• 不同进程间数据很难共享（一辆火车上的乘客很难换到另外一辆火车，比如站点换乘）

• 同一进程下不同线程间数据很易共享（A车厢换到B车厢很容易）

• 进程要比线程消耗更多的计算机资源（采用多列火车相比多个车厢更耗资源）

二、什么是进程

  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。

  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。

  我们知道，CPU + 各种资源（比如显卡，光驱，键盘，GPS, 等等外设）构成我们的电脑，但是电脑的运行，实际就是CPU和相关寄存器以及RAM之间的事情。

  但是CPU太快了，寄存器仅仅能够追的上他的脚步，RAM和别的挂在各总线上的设备则难以望其项背。那当多个任务要执行的时候怎么办呢？轮流着来?或者谁优先级高谁来？不管怎么样的策略，一句话就是在CPU看来就是轮流着来。而且因为速度差异，CPU实际的执行时间和等待执行的时间是数量级的差异。比如工作1秒钟，休息一个月。所以多个任务，轮流着来，提供CPU的利用率。这些任务，在外在表现上就仿佛是同时在执行。

  CPU执行具体的轮流方法就是：先加载进程A的上下文，然后开始执行A，保存进程A的上下文，调入下一个要执行的进程B的进程上下文，然后开始执行B,保存进程B的上下文…

  进程所占资源很多，如果多一条任务，就要多一个进程，CPU执行就要不断进行进程上下文切换，将造成计算机资源很大的浪费，这时候就出现了线程。

三、什么是线程

  线程与进程相似，但线程是一个比进程更小的执行单位。一个进程在其执行的过程中可以产生多个线程。与进程不同的是，同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源。

  一个进程A，可以分成a，b，c等多个线程组合而成。在执行进程A时，a，b，c共享了A进程的上下文，这样CPU在执行的时候仅仅切换线程的上下文，而没有进行进程上下文切换的。进程的上下文切换的时间开销是远远大于线程上下文时间的开销。这样就让CPU的有效使用率得到提高。

四、小结

  进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位。