前言

大家好啊，我是湯小圓。

今天給大家推薦的是，進(jìn)程與線程的入門知識，希望對大家有幫助，謝謝。

簡介

首先用術(shù)語來講一下，進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源調(diào)度和分配的基本單元，線程是進(jìn)程的最小執(zhí)行單元；

比如Windows中的任務(wù)管理器，就可以看到正在運行的進(jìn)程，如下所示

進(jìn)程-win10.png

PS：這里要注意一點，程序不等于進(jìn)程

程序是指令的集合，是靜態(tài)的；進(jìn)程是正在執(zhí)行的程序，是活的

當(dāng)你雙擊運行程序（.exe文件）時，程序的指令會加載到內(nèi)存中，此時你就會得到這個程序的進(jìn)程

好了，術(shù)語講完了，接下來開始講人話

知識點

1. 進(jìn)程和線程的關(guān)系是怎么樣的呢？

進(jìn)程可以看作一個容器，線程就是容器內(nèi)的最小執(zhí)行單元；

我們用一個例子來說明，比如有一個宿舍（進(jìn)程），宿舍里有兩個人（線程），一個廁所（共享資源）

宿舍和人的關(guān)系就是進(jìn)程和線程的關(guān)系

一個進(jìn)程可以包含多個線程。

2. 既然有了進(jìn)程，為啥還要有線程呢？

1. 每個進(jìn)程都有自己獨立的數(shù)據(jù)空間，進(jìn)程之間不共享這些數(shù)據(jù)資源，通訊不方便；

   但是線程不一樣，一個進(jìn)程內(nèi)的多個線程共享這個進(jìn)程的數(shù)據(jù)資源，通訊方便

2. 多進(jìn)程之間切換開銷大；

   但是多線程不會，線程來回切換開銷很小

   （這里簡單解釋下，引入一個虛擬空間的概念，多個進(jìn)程擁有不同的虛擬空間和緩存，但是多個線程共享進(jìn)程的虛擬空間和緩存，進(jìn)程切換之后，緩存失效，要重新去尋址虛擬空間，但是線程因為共享空間，緩存還是可以用的，所以比進(jìn)程快）

3. 多線程都有哪些好處呢？

多線程相互協(xié)作，重復(fù)利用系統(tǒng)資源，提高系統(tǒng)吞吐率

如果只是單個線程，那么程序在執(zhí)行比較耗時的操作（比如IO）時，CPU 是處于空閑的狀態(tài)，就會造成資源的浪費

但是多線程可以切換到其他線程，繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)，從而充分利用CPU

比如我們在看電影的時候，眼睛在工作，耳朵也在工作，這樣就可以充分利用我們的身體去享受電影；

但是如果眼睛和耳朵要分開工作，那就難受了（腦補一下聲音畫面不同步的場景）

4. 多線程要怎么確保數(shù)據(jù)安全呢？

有多種方式：

1. 局部變量，即單個線程內(nèi)定義的局部變量只有自己可見，那肯定是安全的

2. 只讀對象，即共享的對象是只讀的，那肯定也是安全的

3. 線程安全類，即類本身是線程安全的，那么基于這個類的操作肯定也是安全，比如StringBuffer類

4. 同步與鎖機(jī)制，即用戶自己通過加鎖，來確保數(shù)據(jù)安全；這個會導(dǎo)致程序變得復(fù)雜且容易出現(xiàn)問題

5. 線程的生命周期都有哪些呢？

通過JDK源碼可以看到，線程的生命周期有6個狀態(tài)，如下所示

public enum State {
 NEW, // 創(chuàng)建了線程，但是啥也沒干
 RUNNABLE, // 啟動了線程，處于運行狀態(tài)
 BLOCKED, // 阻塞了線程，處于阻塞狀態(tài)
 WAITING, // 等待狀態(tài)，沒有時間限制，直到有其他事件通知
 TIMED_WAITING, // 等待狀態(tài)，有時間限制，時間到了，會返回到運行狀態(tài)
 TERMINATED; // 終止?fàn)顟B(tài)，線程結(jié)束
 }

6. 這些狀態(tài)之間的關(guān)系是咋樣的呢？

可以用一張圖來描述，如下所示，可以看到除了NEW狀態(tài)和TERMINATED狀態(tài)，其他狀態(tài)都是跟RUNNABLE狀態(tài)互通的

線程狀態(tài)圖.png

7. 那么線程的創(chuàng)建 New 有幾種方式呢？

三種

1. （不推薦）繼承Thread類，但是這樣的話不符合LSP原則（里氏替換原則，詳細(xì)內(nèi)容可參考：http://www.itdecent.cn/p/cf9f3c7c0df5）

2. （推薦）實現(xiàn)Runnable接口，比第一種靈活，也更加安全

3. （推薦）實現(xiàn)Callable接口，相比于第二種，多了返回值和異常拋出

8. BLOCKED 狀態(tài)一般什么情況下會出現(xiàn)呢？

遇到鎖的情況下，如果鎖沒有釋放，那么線程就會阻塞

9. WAITING 和 TIMED_WAITING有啥區(qū)別，不都是等待狀態(tài)嗎？

WAITING 狀態(tài)會無休止的等待下去，直到其他事件通知它，它才會停止等待，進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài)（被動）

TIMED_WAITING 狀態(tài)會有一個等待最長時間，如果到了等待最長時間，還沒有人通知它，它會自動停止等待，進(jìn)入RUNNABLE狀態(tài)（被動+主動）

總結(jié)

上面只是簡單介紹了線程和進(jìn)程，真正要學(xué)的話東西還是很多的

參考書籍：

1. Java并發(fā)編程實戰(zhàn)

2. 實戰(zhàn)Java高并發(fā)程序設(shè)計（第二版）

參考鏈接：

1. 里氏替換原則：http://www.itdecent.cn/p/cf9f3c7c0df5

后記

最后，感謝大家的觀看，謝謝。