进程和线程的区别&&run和start区别与联系

简介: 进程和线程的区别&&run和start区别与联系

一、进程和线程

1、进程

一个在内存中运行的应用程序。每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个进程可以有多个线程,比如在Windows系统中,一个运行的xx.exe就是一个进程。

aHR0cHM6Ly9yYXcuZ2l0aHVidXNlcmNvbnRlbnQuY29tL0pvdXJXb24vaW1hZ2UvbWFzdGVyL0phdmElRTUlQjklQjYlRTUlOEYlOTElRTclQkMlOTYlRTclQTglOEItJUU1JTlGJUJBJUU3JUExJTgwJUU3JTlGJUE1JUU4JUFGJTg2LyVFNCVCQiVCQiVFNSU4QSVBMSVFNyVBRSVBMSVFNyU5MCU4NiVFNSU5OSVBOC5wbmc.png

2、线程


进程中的一个执行任务(控制单元),负责当前进程中程序的执行。一个进程至少有一个线程,一个进程可以运行多个线程,多个线程可共享数据。


与进程不同的是同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源,但每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间作切换工作时,负担要比进程小得多,也正因为如此,线程也被称为轻量级进程。


Java 程序天生就是多线程程序,我们可以通过 JMX 来看一下一个普通的 Java 程序有哪些线程,代码如下。

package Thread;
import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.lang.management.ThreadInfo;
import java.lang.management.ThreadMXBean;
public class MultiThread {
  public static void main(String[] args) {
    // 获取 Java 线程管理 MXBean
    ThreadMXBean threadMXBean = ManagementFactory.getThreadMXBean();
    // 不需要获取同步的 monitor 和 synchronizer 信息,仅获取线程和线程堆栈信息
    ThreadInfo[] threadInfos = threadMXBean.dumpAllThreads(false, false);
    // 遍历线程信息,仅打印线程 ID 和线程名称信息
    for (ThreadInfo threadInfo : threadInfos) {
      System.out.println("[" + threadInfo.getThreadId() + "] " + threadInfo.getThreadName());
    }
  }
}


上述程序输出如下(输出内容可能不同,不用太纠结下面每个线程的作用,只用知道 main 线程执行 main 方法即可):

[6] Monitor Ctrl-Break //监听线程转储或“线程堆栈跟踪”的线程
[5] Attach Listener //负责接收到外部的命令,而对该命令进行执行的并且把结果返回给发送者
[4] Signal Dispatcher // 分发处理给 JVM 信号的线程
[3] Finalizer //在垃圾收集前,调用对象 finalize 方法的线程
[2] Reference Handler //用于处理引用对象本身(软引用、弱引用、虚引用)的垃圾回收的线程
[1] main //main 线程,程序入口

从上面的输出内容可以看出:一个 Java 程序的运行是 main 线程和多个其他线程同时运行。

 

3、进程与线程的区别总结

线程具有许多传统进程所具有的特征,故又称为轻型进程(Light—Weight Process)或进程元;而把传统的进程称为重型进程(Heavy—Weight Process),它相当于只有一个线程的任务。在引入了线程的操作系统中,通常一个进程都有若干个线程,至少包含一个线程。


🍑根本区别:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是处理器任务调度和执行的基本单位


🍑资源开销:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。


🍑包含关系:如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。



🍑内存分配:同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源,而进程之间的地址空间和资源是相互独立的


🍑影响关系:一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。


🍑执行过程:每个独立的进程有程序运行的入口、顺序执行序列和程序出口。但是线程不能独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制,两者均可并发执行


4、从 JVM 角度说进程和线程之间的关系(重要)

🌰图解进程和线程的关系

下图是 Java 内存区域,通过下图我们从 JVM 的角度来说一下线程和进程之间的关系。

20191105205545651.png

从上图可以看出:一个进程中可以有多个线程,多个线程共享进程的堆和方法区 (JDK1.8 之后的元空间)资源,但是每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈 和 本地方法栈。

🌰程序计数器为什么是私有的?

程序计数器主要有下面两个作用:

字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令,从而实现代码的流程控制,如:顺序执行、选择、循环、异常处理。


在多线程的情况下,程序计数器用于记录当前线程执行的位置,从而当线程被切换回来的时候能够知道该线程上次运行到哪儿了。


需要注意的是,如果执行的是 native 方法,那么程序计数器记录的是 undefined 地址,只有执行的是 Java 代码时程序计数器记录的才是下一条指令的地址.


所以,程序计数器私有主要是为了线程切换后能恢复到正确的执行位置。

 

🌰虚拟机栈和本地方法栈为什么是私有的?


虚拟机栈:每个 Java 方法在执行的同时会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、常量池引用等信息。从方法调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在 Java 虚拟机栈中入栈和出栈的过程。

本地方法栈:和虚拟机栈所发挥的作用非常相似,区别是: 虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法 (也就是字节码)服务,而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。 在 HotSpot 虚拟机中和 Java 虚拟机栈合二为一。


所以,为了保证线程中的局部变量不被别的线程访问到,虚拟机栈和本地方法栈是线程私有的

🌻一句话简单了解堆和方法区

堆和方法区是所有线程共享的资源,其中堆是进程中最大的一块内存,主要用于存放新创建的对象 (所有对象都在这里分配内存),方法区主要用于存放已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。


5、多进程和多线程区别

多进程:操作系统中同时运行的多个程序

多线程:在同一个进程中同时运行的多个任务


举个例子,多线程下载软件,可以同时运行多个线程,但是通过程序运行的结果发现,每一次结果都不一致。 因为多线程存在一个特性:随机性。造成的原因:CPU在瞬间不断切换去处理各个线程而导致的,可以理解成多个线程在抢CPU资源。


🍎多线程提高CPU使用率

多线程并不能提高运行速度,但可以提高运行效率,让CPU的使用率更高。但是如果多线程有安全问题或出现频繁的上下文切换时,运算速度可能反而更低。


🍎Java中的多线程

Java程序的进程里有几个线程:主线程,垃圾回收线程(后台线程)等

在 Java 中,当我们启动 main 函数时其实就是启动了一个 JVM 的进程,而 main 函数所在的线程就是这个进程中的一个线程,也称主线程


Java支持多线程,当Java程序执行main方法的时候,就是在执行一个名字叫做main的线程,可以在main方法执行时,开启多个线程A,B,C,多个线程 main,A,B,C同时执行,相互抢夺CPU,Thread类是java.lang包下的一个常用类,每一个Thread类的对象,就代表一个处于某种状态的线程  


6、总结

进程:

是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位,是一个动态概念,竞争计算机系统资源的基本单位。

线程:

是进程的一个执行单元,是进程内科调度实体。比进程更小的独立运行的基本单位。线程也被称为轻量级进程。

地址空间:

线程共享本进程的地址空间,而进程之间是独立的地址空间。

资源:

线程共享本进程的资源如内存、I/O、cpu等,不利于资源的管理和保护,而进程之间的资源是独立的,能很好的进行资源管理和保护。

健壮性:

多进程要比多线程健壮,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,但是一个线程崩溃整个进程都死掉。

执行过程:

每个独立的进程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序入口,执行开销大。

但是线程不能独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制,执行开销小。

可并发性:

两者均可并发执行。

切换时:

进程切换时,消耗的资源大,效率高。所以涉及到频繁的切换时,使用线程要好于进程。同样如果要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程不能用进程。

其他:

线程是处理器调度的基本单位,但是进程不是。


二、run和start区别与联系

 

1、start()方法来启动线程,真正实现了多线程运行。

start方法的作用就是将线程由NEW状态,变为RUNABLE状态。当线程创建成功时,线程处于NEW(新建)状态,如果你不调用start( )方法,那么线程永远处于NEW状态。调用start( )后,才会变为RUNABLE状态,线程才可以运行

package Thread;
class myRunnable1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
class myRunnable2 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(-i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class demo22 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new myRunnable1());
        Thread t2 = new Thread(new myRunnable2());
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

d7b44e53a898483f9281c8f8146cf66a.png

t1和t2这两个线程是并发执行的

注意:

由于在线程的生命周期中,线程的状态由NEW ----> RUNABLE只会发生一次,因此,一个线程只能调用start()方法一次,多次启动一个线程是非法的。特别是当线程已经结束执行后,不能再重新启动。

 

2、run()方法当作普通方法的方式调用

run( )其实是一个普通方法,只不过当线程调用了start( )方法后,一旦线程被CPU调度,处于运行状态,那么线程才会去调用这个run()方法;


对与run()方法,因为他是一个普通的对象方法,因此,不需要线程调用start()后才可以调用的。线程对象可以随时随地调用run方法

package Thread;
class myRunnable1 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
class myRunnable2 implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(-i);
            try {
                Thread.sleep(100);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}
public class demo22 {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(new myRunnable1());
        Thread t2 = new Thread(new myRunnable2());
        t1.run();
        t2.run();
    }
}

06a6673e71d448059d38a56192eee78a.png

3、总结:

通过实例1和实例和我们可以知道start方法是用于启动线程的,可以实现并发,而run方法只是一个普通方法,是不能实现并发的,只是在并发执行的时候会调用。

  1. 1.使用start可以启动线程,创建一个新的线程,并且会在内部调用Runnable接口的run方法
  2. 2.使用run不会创建新线程,而是在之前的线程中执行了我们在run里面重写的内容
相关文章
|
1月前
|
调度 开发者 Python
深入浅出操作系统:进程与线程的奥秘
在数字世界的底层,操作系统扮演着不可或缺的角色。它如同一位高效的管家,协调和控制着计算机硬件与软件资源。本文将拨开迷雾,深入探索操作系统中两个核心概念——进程与线程。我们将从它们的诞生谈起,逐步剖析它们的本质、区别以及如何影响我们日常使用的应用程序性能。通过简单的比喻,我们将理解这些看似抽象的概念,并学会如何在编程实践中高效利用进程与线程。准备好跟随我一起,揭开操作系统的神秘面纱,让我们的代码运行得更加流畅吧!
|
1月前
|
消息中间件 Unix Linux
【C语言】进程和线程详解
在现代操作系统中,进程和线程是实现并发执行的两种主要方式。理解它们的区别和各自的应用场景对于编写高效的并发程序至关重要。
59 6
|
1月前
|
调度 开发者
深入理解:进程与线程的本质差异
在操作系统和计算机编程领域,进程和线程是两个核心概念。它们在程序执行和资源管理中扮演着至关重要的角色。本文将深入探讨进程与线程的区别,并分析它们在现代软件开发中的应用和重要性。
61 5
|
1月前
|
算法 调度 开发者
深入理解操作系统:进程与线程的管理
在数字世界的复杂编织中,操作系统如同一位精明的指挥家,协调着每一个音符的奏响。本篇文章将带领读者穿越操作系统的幕后,探索进程与线程管理的奥秘。从进程的诞生到线程的舞蹈,我们将一起见证这场微观世界的华丽变奏。通过深入浅出的解释和生动的比喻,本文旨在揭示操作系统如何高效地处理多任务,确保系统的稳定性和效率。让我们一起跟随代码的步伐,走进操作系统的内心世界。
|
1月前
|
调度 开发者
核心概念解析:进程与线程的对比分析
在操作系统和计算机编程领域,进程和线程是两个基本而核心的概念。它们是程序执行和资源管理的基础,但它们之间存在显著的差异。本文将深入探讨进程与线程的区别,并分析它们在现代软件开发中的应用和重要性。
57 4
|
2月前
|
并行计算 数据处理 调度
Python中的并发编程:探索多线程与多进程的奥秘####
本文深入探讨了Python中并发编程的两种主要方式——多线程与多进程,通过对比分析它们的工作原理、适用场景及性能差异,揭示了在不同应用需求下如何合理选择并发模型。文章首先简述了并发编程的基本概念,随后详细阐述了Python中多线程与多进程的实现机制,包括GIL(全局解释器锁)对多线程的影响以及多进程的独立内存空间特性。最后,通过实例演示了如何在Python项目中有效利用多线程和多进程提升程序性能。 ####
|
2月前
|
Linux 调度 C语言
深入理解操作系统:进程和线程的管理
【10月更文挑战第32天】本文旨在通过浅显易懂的语言和实际代码示例,带领读者探索操作系统中进程与线程的奥秘。我们将从基础知识出发,逐步深入到它们在操作系统中的实现和管理机制,最终通过实践加深对这一核心概念的理解。无论你是编程新手还是希望复习相关知识的资深开发者,这篇文章都将为你提供有价值的见解。
|
2月前
|
Java
java小知识—进程和线程
进程 进程是程序的一次执行过程,是系统运行的基本单位,因此进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建,运行到消亡的过程。简单来说,一个进程就是一个执行中的程序,它在计算机中一个指令接着一个指令地执行着,同时,每个进程还占有某些系统资源如CPU时间,内存空间,文件,文件,输入输出设备的使用权等等。换句话说,当程序在执行时,将会被操作系统载入内存中。 线程 线程,与进程相似,但线程是一个比进程更小的执行单位。一个进程在其执行的过程中产生多个线程。与进程不同的是同类的多个线程共享同一块内存空间和一组系统资源,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间做切换工作时,负担要比
32 1
|
2月前
深入理解操作系统:进程与线程的管理
【10月更文挑战第30天】操作系统是计算机系统的核心,它负责管理计算机硬件资源,为应用程序提供基础服务。本文将深入探讨操作系统中进程和线程的概念、区别以及它们在资源管理中的作用。通过本文的学习,读者将能够更好地理解操作系统的工作原理,并掌握进程和线程的管理技巧。
46 2
|
2月前
|
监控 JavaScript 前端开发
python中的线程和进程(一文带你了解)
欢迎来到瑞雨溪的博客,这里是一位热爱JavaScript和Vue的大一学生分享技术心得的地方。如果你从我的文章中有所收获,欢迎关注我,我将持续更新更多优质内容,你的支持是我前进的动力!🎉🎉🎉
30 0