線程

概念

• 線程是操作系統(tǒng)里的一個(gè)概念，雖然各種不同的開發(fā)語言如 Java、C# 等都對(duì)其進(jìn)行了封裝，但是萬變不離操作系統(tǒng)。Java 語言里的線程本質(zhì)上就是操作系統(tǒng)的線程，它們是一一對(duì)應(yīng)的。
• 線程是操作系統(tǒng)進(jìn)程中能夠獨(dú)立執(zhí)行的實(shí)體（控制流），是處理器調(diào)度和分派的基本單位。線程是進(jìn)程的組成部分，每個(gè)進(jìn)程內(nèi)允許包含多個(gè)并發(fā)執(zhí)行的實(shí)體（控制流），這就是多線程。同一個(gè)進(jìn)程中的所有線程共享進(jìn)程獲得的主存空間和資源，但不擁有資源。線程具有：
  • 線程執(zhí)行狀態(tài)（運(yùn)行、就緒、等待、…）；
  • 當(dāng)線程不運(yùn)行時(shí)，有一個(gè)受保護(hù)的線程上下文，用于存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)信息。所以，觀察線程的一種方式是運(yùn)行在進(jìn)程內(nèi)一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器；
  • 一個(gè)執(zhí)行堆棧
  • 一個(gè)容納局部變量的主存存儲(chǔ)區(qū)。
• 雖然在 Java 語言中創(chuàng)建線程看上去就像創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象一樣簡單，只需要 new Thread() 就可以了，但實(shí)際上創(chuàng)建線程遠(yuǎn)不是創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象那么簡單。創(chuàng)建對(duì)象，僅僅是在 JVM 的堆里分配一塊內(nèi)存而已；而創(chuàng)建一個(gè)線程，卻需要調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核的 API，然后操作系統(tǒng)要為線程分配一系列的資源，這個(gè)成本就很高了，所以線程是一個(gè)重量級(jí)的對(duì)象，應(yīng)該避免頻繁創(chuàng)建和銷毀

Java線程的發(fā)展歷史

Java中的線程本質(zhì)上對(duì)應(yīng)到操作系統(tǒng)的線程的，因此其發(fā)展歷史與操作系統(tǒng)線程的發(fā)展歷史息息相關(guān)，這個(gè)可以參考文章Java并發(fā)編程：進(jìn)程和線程之由來

與協(xié)程對(duì)比

• 協(xié)程是很早之前就有的概念，維基百科上還加上了纖程等概念導(dǎo)致理解起來很復(fù)雜。其實(shí)協(xié)程可以理解為協(xié)作式的線程，協(xié)作體現(xiàn)在程序主動(dòng)交出控制權(quán)。
• 協(xié)程的優(yōu)勢(shì)：
  • 節(jié)省資源，輕量，具體就是：
    • 節(jié)省內(nèi)存，每個(gè)線程需要分配一段棧內(nèi)存，以及內(nèi)核里的一些資源
    • 節(jié)省分配線程的開銷（創(chuàng)建和銷毀線程要各做一次syscall）
    • 節(jié)省大量線程切換帶來的開銷
  • 與NIO配合實(shí)現(xiàn)非阻塞的編程，提高系統(tǒng)的吞吐
  • 使用起來更加舒服順暢（async+await，跑起來是異步的，但寫起來感覺上是同步的）
• 參考資料：
  • 協(xié)程的好處有哪些？
  • 為什么 Java 堅(jiān)持多線程不選擇協(xié)程？

與進(jìn)程對(duì)比

線程是進(jìn)程的組成部分， 與同一個(gè)進(jìn)程中的其他線程共享進(jìn)程獲得的主存空間和資源。