1-线程基础

1.  程序、进程、线程

程序(program)是为完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即指一段静态的代码，静态对象。

进程(process)是程序的一次执行过程，或是正在运行的一个程序。是一个动态的过程：有它自身的产生、存在和消亡的过程。 ——生命周期

程序是静态的，进程是动态的，进程作为资源分配的单位， 系统在运行时会为每个进程分配不同的内存区域

线程(thread)，进程可进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。若一个进程同一时间并行执行多个线程，就是支持多线程的，线程作为调度和执行的单位，每个线程拥有独立的运行栈和程序计数器(pc)，线程切换的开销小

一个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间，它们从同一堆中分配对象，可以

访问相同的变量和对象。这就使得线程间通信更简便、高效。但多个线程操作共享的系统资源可能就会带来安全的隐患，需要使用锁机制保障数据操作和访问的一致性。

JVM与进程、线程

Native Stack，Native 方法涉及到的Java程序调用C程序的栈

Java中的每个线程都各自有一份 虚拟机栈和程序计数器

方法区和堆， 每个进程一份， 进程中的多个线程共享方法区和堆

2. 单核多核CPU、并行和并发

单核CPU和多核CPU的理解

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，多个任务不能并行执行，只是因为CPU时间单元特别短，感觉不出来。

如果是多核CPU，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，其实至少有三个线程： 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。

并行与并发

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，三条车道同时并行三辆车。

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。

3. 多线程的使用

背景

以单核CPU为例， 只使用单个线程先后完成多个任务（调用多个方法），肯定比用多个线程来完成用的时间更短，因为只有一个CPU，多个线程需要上下文切换

但是如果是多核CPU，使用多个线程完成多个任务就比单个线程完成多个任务所用的时间短了。

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（比如在多核CPU，只有一个线程完成任务时，没有充分利用CPU）

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

何时需要多线程

程序需要同时执行两个或多个任务。

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。

需要一些后台运行的程序时。