Java多线程基础-一些重要的基本概念

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多线程

基本概念

程序(program)

  • 为了完成特定任务、用某种语言编写的一组指令的集合。即一段静态的代码，静态对象。

进程(process)

  • 程序的一次执行过程，或者是正在运行的一个程序，是动态过程。

  • 动态过程：有自身的产生、存在和消亡的过程。

  • 程序是静态的，而进程是动态的。

线程(thread)

  • 进程可以进一步细化为线程，是一个程序内部的一条执行路径。

  • 若一个程序可同一时间执行多个线程，那么这个程序就支持多线程。

Java中的线程

  • Java线程是依附于Java虚拟机中的本地线程来运行的，实际上是本地线程在执行Java线程代码，只有本地线程才是真正的线程实体。
  • Java代码中创建一个thread，虚拟机在运行期就会创建一个对应的本地线程，而这个本地线程才是真正的线程实体

多线程的用处

  • 发挥多核CPU的优势，大大提高效率
  • 防止多余的阻塞
    • 单核CPU不但不会发挥出多线程的优势，反而会因为在单核CPU上运行多线程导致线程上下文的切换，而降低程序整体的效率 ，但是单核CPU我们还是要应用多线程，就是为了防止阻塞 。
    • 多条线程同时运行，哪怕一条线程的代码执行读取数据阻塞，也不会影响其它任务的执行
  • 方便进行业务拆分，提升应用性能

时间片

  • 时间片是CPU调度给各个线程的时间。

并行和并发

  • 并行：多个任务同时进行，必须有多核CPU的支持
  • 并发：指多个任务都请求运行，而处理器只能接受一个任务，就是把多个任务轮流进行，由于轮转时间间隔过短，让人感觉是多个任务都在同时运行。

同步和异步

  • 同步和异步通常用来形容一次方法调用。
  • 同步方法调用一开始，调用者必须等待被调用的方法执行结束后，才能执行后面的代码。
  • 异步方法调用后，调用者不用理会调用方法是否执行完毕，都会继续执行后面的代码，当被调用的方法完成之后会通知调用者。

临界区

  • 临界区表示一种公共资源，共享数据，可以被多个线程使用。
  • 一旦临界区资源被一个线程占用时，其他线程必须等待其使用完毕后才能使用。

阻塞和非阻塞

  • 阻塞和非阻塞通常用来形容多线程之间的相互影响。
  • 当一个线程占用了临界区资源，那么其他线程需要这个资源就必须等待该资源被那个线程释放，这就会导致等待的线程挂起，这种情况就是阻塞。
  • 非阻塞强调没有一个线程可以阻塞到其他线程，所有的线程都会尝试地往前运行。和阻塞正好相反。

问题引入

  1. Java程序的运行原理？

    • Java命令会启动Java虚拟机，启动JVM，等于启动了一个应用程序，也就是启动了一个进程。这个进程会自动的启动一个主线程，然后主线程调用类中的main方法。
    • 实际上java程序天生就是一个多线程程序，包含了：
      • （1）分发处理发送给给JVM信号的线程
      • （2）调用对象的finalize方法的线程
      • （3）清除Reference的线程；
      • （4）main线程，用户程序的入口

  2. JVM的启动是多线程吗？

    JVM的启动至少启动了主线程和垃圾回收线程，所以是多线程的。