多线程三分钟就可以入个门了!(一)

简介: 笔记

前言


之前花了一个星期回顾了Java集合:

Collection总览

List集合就这么简单【源码剖析】

Map集合、散列表、红黑树介绍

HashMap就是这么简单【源码剖析】

LinkedHashMap就这么简单【源码剖析】

TreeMap就这么简单【源码剖析】

ConcurrentHashMap基于JDK1.8源码剖析

Set集合就这么简单!

Java集合总结【面试题+脑图】,将知识点一网打尽!

在写文章之前通读了一遍《Java 核心技术 卷一》的并发章节和《Java并发编程实战》前面的部分,回顾了一下以前写过的笔记。从今天开始进入多线程的知识点咯~

之前在学习Java基础的时候学多线程基础还是挺认真的,可是在后面一直没有回顾它,久而久之就把它给忘掉得差不多了..在学习JavaWeb上也一直没用到多线程的地方(我做的东西太水了…)。

由于面试这一部分是占很大比重的,并且学习多线程对我以后的提升也是很有帮助的(自以为)。

我其实也是相当于从零开始学多线程的,如果文章有错的地方还请大家多多包含,不吝在评论区下指正呢~~


一、初识多线程


1.1介绍进程


讲到线程,又不得不提进程了~

进程我们估计是很了解的了,在windows下打开任务管理器,可以发现我们在操作系统上运行的程序都是进程:

15.jpg

进程的定义:

进程是程序的一次执行,进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动,进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

  • 进程是系统进行资源分配和调度的独立单位。每一个进程都有它自己的内存空间和系统资源


1.2回到线程


那系统有了进程这么一个概念了,进程已经是可以进行资源分配和调度了,为什么还要线程呢

为使程序能并发执行,系统必须进行以下的一系列操作:

  • (1)创建进程,系统在创建一个进程时,必须为它分配其所必需的、除处理机以外的所有资源,如内存空间、I/O设备,以及建立相应的PCB;
  • (2)撤消进程,系统在撤消进程时,又必须先对其所占有的资源执行回收操作,然后再撤消PCB;
  • (3)进程切换,对进程进行上下文切换时,需要保留当前进程的CPU环境,设置新选中进程的CPU环境,因而须花费不少的处理机时间。

16.jpg

可以看到进程实现多处理机环境下的进程调度,分派,切换时,都需要花费较大的时间和空间开销

引入线程主要是为了提高系统的执行效率,减少处理机的空转时间和调度切换的时间,以及便于系统管理。使OS具有更好的并发性

  • 简单来说:进程实现多处理非常耗费CPU的资源,而我们引入线程是作为调度和分派的基本单位(取代进程的部分基本功能【调度】)。

那么线程在哪呢??举个例子:

17.jpg

也就是说:在同一个进程内又可以执行多个任务,而这每一个任务我就可以看出是一个线程

  • 所以说:一个进程会有1个或多个线程的


1.3进程与线程


于是我们可以总结出:

  • 进程作为资源分配的基本单位
  • 线程作为资源调度的基本单位,是程序的执行单元,执行路径(单线程:一条执行路径,多线程:多条执行路径)。是程序使用CPU的最基本单位。

线程有3个基本状态

  • 执行、就绪、阻塞

线程有5种基本操作

  • 派生、阻塞、激活、 调度、 结束

18.jpg

线程的属性:

  • 1)轻型实体;
  • 2)独立调度和分派的基本单位;
  • 3)可并发执行;
  • 4)共享进程资源。

线程有两个基本类型

  • 1) 用户级线程:管理过程全部由用户程序完成,操作系统内核心只对进程进行管理。
  • 2) 系统级线程(核心级线程):由操作系统内核进行管理。操作系统内核给应用程序提供相应的系统调用和应用程序接口API,以使用户程序可以创建、执行以及撤消线程。

19.png

值得注意的是:多线程的存在,不是提高程序的执行速度。其实是为了提高应用程序的使用率,程序的执行其实都是在抢CPU的资源,CPU的执行权。多个进程是在抢这个资源,而其中的某一个进程如果执行路径比较多,就会有更高的几率抢到CPU的执行权

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