java高并發中怎樣理解進程和線程

java高并發中怎樣理解進程和線程，相信很多沒有經驗的人對此束手無策，為此本文總結了問題出現的原因和解決方法，通過這篇文章希望你能解決這個問題。

進程

進程（Process）是計算機中的程序關于某數據集合上的一次運行活動，是系統進行資源分配和調度的基本單位，是操作系統結構的基礎。程序是指令、數據及其組織形式的描述，進程是程序的實體。

進程具有的特征：

• 動態性：進程是程序的一次執行過程，是臨時的，有生命期的，是動態產生，動態消亡的

• 并發性：任何進程都可以同其他進行一起并發執行

• 獨立性：進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位

• 結構性：進程由程序，數據和進程控制塊三部分組成

我們經常使用windows系統，經常會看見.exe后綴的文件，雙擊這個.exe文件的時候，這個文件中的指令就會被系統加載，那么我們就能得到一個關于這個.exe程序的進程。進程是“活”的，或者說是正在被執行的。

window中打開任務管理器，可以看到當前系統中正在運行的進程，如下圖：

線程

線程是輕量級的進程，是程序執行的最小單元，使用多線程而不是多進程去進行并發程序的設計，是因為線程間的切換和調度的成本遠遠小于進程。

我們用一張圖來看一下線程的狀態圖：

線程的所有狀態在java.lang.Thread中的State枚舉中有定義，如：

public enum State {	
    NEW,	
    RUNNABLE,	
    BLOCKED,	
    WAITING,	
    TIMED_WAITING,	
    TERMINATED;	
}

線程幾個狀態的介紹：

• New：表示剛剛創建的線程，這種線程還沒有開始執行

• RUNNABLE：運行狀態，線程的start()方法調用后，線程會處于這種狀態

• BLOCKED：阻塞狀態。當線程在執行的過程中遇到了synchronized同步塊，但這個同步塊被其他線程已獲取還未釋放時，當前線程將進入阻塞狀態，會暫停執行，直到獲取到鎖。當線程獲取到鎖之后，又會進入到運行狀態（RUNNABLE）

• WAITING：等待狀態。和TIMEWAITING都表示等待狀態，區別是WAITING會進入一個無時間限制的等，而TIMEWAITING會進入一個有限的時間等待，那么等待的線程究竟在等什么呢？一般來說，WAITING的線程正式在等待一些特殊的事件，比如，通過wait()方法等待的線程在等待notify()方法，而通過join()方法等待的線程則會等待目標線程的終止。一旦等到期望的事件，線程就會再次進入RUNNABLE運行狀態。

• TERMINATED：表示結束狀態，線程執行完畢之后進入結束狀態。

注意：從NEW狀態出發后，線程不能在回到NEW狀態，同理，處理TERMINATED狀態的線程也不能在回到RUNNABLE狀態

進程與線程的一個簡單解釋

進程（process）和線程（thread）是操作系統的基本概念，但是它們比較抽象，不容易掌握。

1.計算機的核心是CPU，它承擔了所有的計算任務。它就像一座工廠，時刻在運行。

2.假定工廠的電力有限，一次只能供給一個車間使用。也就是說，一個車間開工的時候，其他車間都必須停工。背后的含義就是，單個CPU一次只能運行一個任務。

3.進程就好比工廠的車間，它代表CPU所能處理的單個任務。任一時刻，CPU總是運行一個進程，其他進程處于非運行狀態。

4.一個車間里，可以有很多工人。他們協同完成一個任務。

5.線程就好比車間里的工人。一個進程可以包括多個線程。

6.車間的空間是工人們共享的，比如許多房間是每個工人都可以進出的。這象征一個進程的內存空間是共享的，每個線程都可以使用這些共享內存。 

7.可是，每間房間的大小不同，有些房間最多只能容納一個人，比如廁所。里面有人的時候，其他人就不能進去了。這代表一個線程使用某些共享內存時，其他線程必須等它結束，才能使用這一塊內存。

8.一個防止他人進入的簡單方法，就是門口加一把鎖。先到的人鎖上門，后到的人看到上鎖，就在門口排隊，等鎖打開再進去。這就叫"互斥鎖"（Mutual exclusion，縮寫 Mutex），防止多個線程同時讀寫某一塊內存區域。

9.還有些房間，可以同時容納n個人，比如廚房。也就是說，如果人數大于n，多出來的人只能在外面等著。這好比某些內存區域，只能供給固定數目的線程使用。

10.這時的解決方法，就是在門口掛n把鑰匙。進去的人就取一把鑰匙，出來時再把鑰匙掛回原處。后到的人發現鑰匙架空了，就知道必須在門口排隊等著了。這種做法叫做"信號量"（Semaphore），用來保證多個線程不會互相沖突。

11.操作系統的設計，因此可以歸結為三點：

（1）以多進程形式，允許多個任務同時運行；

（2）以多線程形式，允許單個任務分成不同的部分運行；

（3）提供協調機制，一方面防止進程之間和線程之間產生沖突，另一方面允許進程之間和線程之間共享資源。

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