一文讲明白Java中线程与进程、并发与并行、同步与异步

简介: 一文讲明白Java中线程与进程、并发与并行、同步与异步

写在开头

ok,everybody,在过去的两周内,我们大体上讲完了Java的集合,在最后我们探讨了关于HashMap线程不安全的原因,又提出了ConcurrentHashMap这个线程安全的集合解决方案,那么在接下来的2-3周内,我们就一起来学习一下Java中的并发多线程。
在开始学习之前,我们必须要搞清楚几个概念:线程与进程、并发与并行、同步与异步。

线程与进程

Java的并发指的是多线程,而与多线程对应的有个进程的概念,啥是进程呢?我们通过CTRL+SHIFT+ESC组合快捷键打开电脑的任务管理器,我们就看到了如下的这幅图。
image.png

这里面执行的每一条就是一个进程,它是程序执行时的一个实例,操作系统会为每个进程分配独立的内存地址空间,因此,进程也是系统进行资源分配和调度的基本单位。

而线程是比进程更小的执行单位,是进程的子任务,因此它本身不会独立存在,系统不会为线程分配内存,线程组之间只能共享所属进程的资源,而线程仅仅是CPU 调度和分派的基本单位,当前线程 CPU 时间片用完后,会让出 CPU 等下次轮到自己时候在执行。

进程与线程的关系

  1. 一个程序至少一个进程,一个进程至少一个线程,进程中的多个线程是共享进程的资源(堆,字符串常量池(JDK1.8)/方法区(JDK1.7));
  2. 一个进程中有多个线程,多个线程共享进程的堆和方法区资源,但是每个线程有自己的程序计数器,栈区域;

image.png

  1. Java 中当我们启动 main 函数时候就启动了一个 JVM 的进程,而 main 函数所在线程就是这个进程中的一个线程,也叫做主线程。 我们通过JMX(Java Management Extensions)管理器去监控一下JVM,看下面这段代码示例:
    【代码示例1】
    public class Test {
         
    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());
        }
    }
    }
    
    输出:
[6] Monitor Ctrl-Break //监控Ctrl-Break中断信号的线程
[5] Attach Listener //添加事件
[4] Signal Dispatcher // 分发处理给 JVM 信号的线程
[3] Finalizer //调用对象 finalize 方法的线程
[2] Reference Handler //清除 reference 线程
[1] main //main 线程,程序入口

由此可见一个JVM进程在运行时,包含了很多个子线程。

并发与并行

并行: 指两个或两个以上事件或活动在同一时刻发生。如多个任务在多个 CPU 或 CPU 的多个核上同时执行,不存在 CPU 资源的竞争、等待行为。
并发: 并发指在某时刻只有一个事件在发生,某个时间段内由于 CPU 交替执行,可以发生多个事件,存在对 CPU 资源进行抢占。

同步与异步

同步: 发出一个调用之后,在没有得到结果之前, 该调用就不可以返回,一直等待。
异步: 调用在发出之后,不用等待返回结果,该调用直接返回。

结尾彩蛋

如果本篇博客对您有一定的帮助,大家记得留言+点赞+收藏呀。原创不易,转载请联系Build哥!

image.png

目录
相关文章
|
4天前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,如竞态条件、死锁和内存一致性错误,并提供了实用的避免策略。通过分析典型错误案例,本文旨在帮助开发者更好地理解和掌握多线程环境下的编程技巧,从而提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
3天前
|
安全 Java 开发者
Java中的多线程编程:从基础到实践
本文深入探讨了Java多线程编程的核心概念和实践技巧,旨在帮助读者理解多线程的工作原理,掌握线程的创建、管理和同步机制。通过具体示例和最佳实践,本文展示了如何在Java应用中有效地利用多线程技术,提高程序性能和响应速度。
26 1
|
12天前
|
安全 Java 开发者
Java 多线程并发控制:深入理解与实战应用
《Java多线程并发控制:深入理解与实战应用》一书详细解析了Java多线程编程的核心概念、并发控制技术及其实战技巧,适合Java开发者深入学习和实践参考。
|
11天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程中的并发容器:深入解析与实战应用####
在本文中,我们将探讨Java多线程编程中的一个核心话题——并发容器。不同于传统单一线程环境下的数据结构,并发容器专为多线程场景设计,确保数据访问的线程安全性和高效性。我们将从基础概念出发,逐步深入到`java.util.concurrent`包下的核心并发容器实现,如`ConcurrentHashMap`、`CopyOnWriteArrayList`以及`BlockingQueue`等,通过实例代码演示其使用方法,并分析它们背后的设计原理与适用场景。无论你是Java并发编程的初学者还是希望深化理解的开发者,本文都将为你提供有价值的见解与实践指导。 --- ####
|
2月前
|
存储 消息中间件 资源调度
C++ 多线程之初识多线程
这篇文章介绍了C++多线程的基本概念,包括进程和线程的定义、并发的实现方式,以及如何在C++中创建和管理线程,包括使用`std::thread`库、线程的join和detach方法,并通过示例代码展示了如何创建和使用多线程。
48 1
C++ 多线程之初识多线程
|
2月前
|
Java 开发者
在Java多线程编程中,创建线程的方法有两种:继承Thread类和实现Runnable接口
【10月更文挑战第20天】在Java多线程编程中,创建线程的方法有两种:继承Thread类和实现Runnable接口。本文揭示了这两种方式的微妙差异和潜在陷阱,帮助你更好地理解和选择适合项目需求的线程创建方式。
20 3
|
2月前
|
Java 开发者
在Java多线程编程中,选择合适的线程创建方法至关重要
【10月更文挑战第20天】在Java多线程编程中,选择合适的线程创建方法至关重要。本文通过案例分析,探讨了继承Thread类和实现Runnable接口两种方法的优缺点及适用场景,帮助开发者做出明智的选择。
19 2
|
2月前
|
Java
Java中多线程编程的基本概念和创建线程的两种主要方式:继承Thread类和实现Runnable接口
【10月更文挑战第20天】《JAVA多线程深度解析:线程的创建之路》介绍了Java中多线程编程的基本概念和创建线程的两种主要方式:继承Thread类和实现Runnable接口。文章详细讲解了每种方式的实现方法、优缺点及适用场景,帮助读者更好地理解和掌握多线程编程技术,为复杂任务的高效处理奠定基础。
31 2
|
2月前
|
Java 开发者
Java多线程初学者指南:介绍通过继承Thread类与实现Runnable接口两种方式创建线程的方法及其优缺点
【10月更文挑战第20天】Java多线程初学者指南:介绍通过继承Thread类与实现Runnable接口两种方式创建线程的方法及其优缺点,重点解析为何实现Runnable接口更具灵活性、资源共享及易于管理的优势。
36 1
|
2月前
|
安全 Java 开发者
Java多线程中的`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法,探讨了它们在实现线程间通信和同步中的关键作用
本文深入解析了Java多线程中的`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法,探讨了它们在实现线程间通信和同步中的关键作用。通过示例代码展示了如何正确使用这些方法,并分享了最佳实践,帮助开发者避免常见陷阱,提高多线程程序的稳定性和效率。
38 1