操作系统中的进程线程与Java的多线程

Java多线程详解——⼀篇⽂章搞懂Java多线程⽬录1. 基本概念程序（program）程序是为完成特定任务、⽤某种语⾔编写的⼀组指令的集合。

即指⼀段静态的代码（还没有运⾏起来），静态对象。

进程（process）进程是程序的⼀次执⾏过程，也就是说程序运⾏起来了，加载到了内存中，并占⽤了cpu的资源。

这是⼀个动态的过程：有⾃⾝的产⽣、存在和消亡的过程，这也是进程的⽣命周期。

进程是系统资源分配的单位，系统在运⾏时会为每个进程分配不同的内存区域。

线程（thread）进程可进⼀步细化为线程，是⼀个程序内部的执⾏路径。

若⼀个进程同⼀时间并⾏执⾏多个线程，那么这个进程就是⽀持多线程的。

线程是cpu调度和执⾏的单位，每个线程拥有独⽴的运⾏栈和程序计数器（pc），线程切换的开销⼩。

⼀个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间——》他们从同⼀堆中分配对象，可以访问相同的变量和对象。

这就使得相乘间通信更简便、搞笑。

但索格线程操作共享的系统资源可能就会带来安全隐患（隐患为到底哪个线程操作这个数据，可能⼀个线程正在操作这个数据，有⼀个线程也来操作了这个数据v）。

配合JVM内存结构了解（只做了解即可）class⽂件会通过类加载器加载到内存空间。

其中内存区域中每个线程都会有虚拟机栈和程序计数器。

每个进程都会有⼀个⽅法区和堆，多个线程共享同⼀进程下的⽅法区和堆。

CPU单核和多核的理解单核的CPU是⼀种假的多线程，因为在⼀个时间单元内，也只能执⾏⼀个线程的任务。

同时间段内有多个线程需要CPU去运⾏时，CPU也只能交替去执⾏多个线程中的⼀个线程，但是由于其执⾏速度特别快，因此感觉不出来。

多核的CPU才能更好的发挥多线程的效率。

对于Java应⽤程序java.exe来讲，⾄少会存在三个线程：main()主线程，gc()垃圾回收线程，异常处理线程。

如过发⽣异常时会影响主线程。

Java线程的分类：⽤户线程和守护线程Java的gc()垃圾回收线程就是⼀个守护线程守护线程是⽤来服务⽤户线程的，通过在start()⽅法前调⽤thread.setDaemon(true)可以吧⼀个⽤户线程变成⼀个守护线程。

多线程知识点总结归纳多线程知识点总结归纳如下：1. 线程和进程的区别- 进程是程序的一个执行实例，每个进程都有自己的独立内存空间、代码和数据，相互之间不会直接共享资源。

线程是在进程内部运行的一段代码，多个线程可以共享同一个进程的资源。

2. 多线程的优势- 提高程序的并发性和响应性，能够更有效地利用 CPU 资源。

- 使得程序能够更轻松地实现并发处理和多任务处理。

- 能够通过多线程实现一些复杂任务，如网络编程、图形界面等。

3. 多线程的基本概念- 线程调度：操作系统通过调度算法决定哪个线程应当运行，哪个线程应当阻塞或唤醒。

- 线程同步：多个线程访问共享数据时需要进行同步操作，以避免数据竞争和死锁等问题。

- 线程通信：多个线程之间需要进行通信，以进行资源共享或协作完成任务。

4. 多线程的创建和启动- 使用线程类：在 Java 中，可以通过继承 Thread 类或实现 Runnable 接口来创建线程。

- 线程生命周期：线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞和死亡等状态。

5. 线程的安全性- 多线程程序需要考虑线程安全性，以避免数据竞争和死锁等问题。

- 常用的线程安全性方法包括加锁、使用线程安全的数据结构和对象等。

6. 线程的调度- 多线程程序的运行顺序由操作系统的调度算法决定，而且在不同的操作系统上可能有不同的调度策略。

- 线程的调度策略包括抢占式调度和协作式调度等。

7. 线程的优先级- 线程的优先级决定了它在被调度时的优先级，可以通过设置线程的优先级来影响它的调度顺序。

8. 线程的阻塞和唤醒- 线程在执行过程中可能会因为某些原因而阻塞，需要等待一定的条件满足后才能被唤醒继续执行。

- 一些常见的线程阻塞和唤醒操作包括等待、通知、等待超时等。

9. 线程同步的方法- 使用锁机制：在多线程程序中通常使用锁来保护共享资源，以避免数据竞争和执行顺序问题。

- 使用同步代码块：通过 synchronized 关键字或 ReentrantLock 类等来创建同步代码块，保护共享资源的访问。

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结Java多线程是指在一个程序中同时运行多个线程，每个线程都有自己的执行代码，但是又共享同一片内存空间和其他系统资源。

多线程的使用场景和注意事项是我们在开发中需要关注的重点，下面将详细进行总结。

一、Java多线程的使用场景：1.提高程序的执行效率：多线程可以充分利用系统资源，将一些耗时的操作放到一个线程中执行，避免阻塞主线程，提高程序的执行效率。

2.实现并行计算：多线程可以将任务拆分成多个子任务，每个子任务分配给一个线程来执行，从而实现并行计算，提高计算速度。

3.响应性能提升：多线程可以提高程序的响应性能，比如在用户界面的开发中，可以使用多线程来处理用户的输入和操作，保证界面的流畅性和及时响应。

4.实时性要求高：多线程可以实现实时性要求高的任务，比如监控系统、实时数据处理等。

5.任务调度与资源管理：多线程可以实现任务的调度和资源的管理，通过线程池可以更好地掌控任务的执行情况和使用系统资源。

二、Java多线程的注意事项：1.线程安全性：多线程操作共享资源时，要注意线程安全问题。

可以通过使用锁、同步方法、同步块等方式来解决线程安全问题。

2.死锁：多线程中存在死锁问题，即多个线程相互等待对方释放资源，导致程序无法继续执行。

要避免死锁问题，应尽量减少同步块的嵌套和锁的使用。

3.内存泄漏：多线程中存在内存泄漏问题，即线程结束后，线程的资源没有得到释放，导致内存占用过高。

要避免内存泄漏问题，应及时释放线程资源。

4.上下文切换：多线程的切换会带来上下文切换的开销，影响程序的执行效率。

要注意合理分配线程的数量，避免过多线程的切换。

5. 线程同步与通信：多线程之间需要进行同步和通信，以保证线程之间的正确协调和数据的一致性。

可以使用synchronized关键字、wait(和notify(方法等方式进行线程同步和通信。

6.线程池的使用：在多线程编程中，可以使用线程池来管理线程的创建和销毁，可以减少线程的创建和销毁的开销，提高程序的性能。

java多线程:Java 线程简介疯狂代码 / ĵ:http://Java/Article23914.html、本教程有什么内容？ 本教程研究了线程的基础知识 ― 线程是什么、线程为什么有用以及怎么开始编写使用线程的简单程序。

我们还将研究更复杂的、使用线程的应用程序的基本构件 ― 如何在线程之间交换数据、如何控制线程以及线程如何互相通信。

2、我应该学习这个教程吗？ 本教程适用于拥有丰富 Java 语言应用知识，但又没有多少多线程或并发性经验的 Java 程序员。

学习完本教程之后，您应该可以编写一个使用线程的简单程序。

您还应该可以阅读并理解以简单方法使用线程的程序。

II、线程基础 1、什么是线程？ 几乎每种操作系统都支持进程的概念 ―― 进程就是在某种程度上相互隔离的、独立运行的程序。

线程化是允许多个活动共存于一个进程中的工具。

大多数现代的操作系统都支持线程，而且线程的概念以各种形式已存在了好多年。

Java 是第一个在语言本身中显式地包含线程的主流编程语言，它没有把线程化看作是底层操作系统的工具。

有时候，线程也称作轻量级进程。

就象进程一样，线程在程序中是独立的、并发的执行路径，每个线程有它自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量。

但是，与分隔的进程相比，进程中的线程之间的隔离程度要小。

它们共享内存、文件句柄和其它每个进程应有的状态。

进程可以支持多个线程，它们看似同时执行，但互相之间并不同步。

一个进程中的多个线程共享相同的内存地址空间，这就意味着它们可以访问相同的变量和对象，而且它们从同一堆中分配对象。

尽管这让线程之间共享信息变得更容易，但您必须小心，确保它们不会妨碍同一进程里的其它线程。

Java 线程工具和 API 看似简单。

但是，编写有效使用线程的复杂程序并不十分容易。

因为有多个线程共存在相同的内存空间中并共享相同的变量，所以您必须小心，确保您的线程不会互相干扰。

2、每个 Java 程序都使用线程 每个 Java 程序都至少有一个线程 ― 主线程。

java面试题2015及答案1. Java基础- 1.1 什么是Java平台？- 答案：Java平台是一个由Java语言、Java类库以及Java虚拟机组成的软件平台，它允许开发者编写跨平台的应用程序。

- 1.2 解释Java中的“一次编写，到处运行”。

- 答案：这个概念指的是Java程序可以在任何安装了Java虚拟机（JVM）的设备上运行，而不需要进行任何修改。

- 1.3 什么是JVM？- 答案：JVM（Java虚拟机）是一个可以执行Java字节码的虚拟计算机，它为Java程序提供了一个与平台无关的执行环境。

2. 面向对象编程- 2.1 什么是封装？- 答案：封装是面向对象编程的一个核心概念，它指的是将数据（属性）和操作这些数据的方法（行为）捆绑在一起，并隐藏对象的内部状态。

- 2.2 什么是继承？- 答案：继承是面向对象编程的一个特性，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法。

- 2.3 什么是多态？- 答案：多态性是指允许不同类的对象对同一消息做出响应的能力，即同一个接口可以被不同的对象以不同的方式实现。

3. Java集合框架- 3.1 List和Set有什么区别？- 答案：List是一个有序的集合，可以包含重复的元素；而Set是一个不允许重复元素的集合，且没有固定的顺序。

- 3.2 如何选择ArrayList和LinkedList？- 答案：ArrayList适合随机访问，而LinkedList适合频繁的插入和删除操作。

- 3.3 HashMap和Hashtable有什么区别？- 答案：HashMap是非线程安全的，允许一个null键和多个null值；Hashtable是线程安全的，不允许null键和null值。

4. 异常处理- 4.1 什么是异常？- 答案：异常是程序执行过程中发生的一个事件，它打断了程序的正常执行流程。

- 4.2 什么是try-catch-finally块？- 答案：try-catch-finally块是Java中用于异常处理的结构，其中try块包含可能抛出异常的代码，catch块用于捕获和处理异常，finally块无论是否发生异常都会被执行。

javaspringboot线程池以及多线程线程和进程进程是资源分配的最⼩单位，线程是CPU调度的最⼩单位。

是不是很抽象，做个简单⽐喻，进程=⽕车，线程=车厢，线程在进程⾥运⾏（单个的车厢是⽆法运⾏的）；不同进程之间数据很难共享，同⼀进程下的线程数据共享则很容易。

多线程⼀个应⽤程序有多条执⾏路径（单线程：⼀个应⽤程序只有⼀条执⾏路径）。

应⽤场景异步，有些功能⽆需同步执⾏，可以使⽤另外⼀个线程去执⾏。

多个线程共同完成⼀个事情，缩短整体执⾏时间，同时cpu也得到了充分利⽤（例如，盖房⼦垒墙，⼀个⼈需要10天，10个⼈同时做，1天左右可以完成）。

线程池什么是线程池线程池，顾名思义，是存放了⼀堆线程的池⼦/容器，并且管理线程的整个⽣命周期。

java.util.concurrent.Executors提供了⼀个 java.util.concurrent.Executor接⼝的实现⽤于创建线程池。

为什么要⽤线程池1. 减少了创建和销毁线程的次数，每个⼯作线程都可以被重复利⽤，可执⾏多个任务。

2. 可以根据系统的承受能⼒，调整线程池中⼯作线线程的数⽬，防⽌因为消耗过多的内存，⽽把服务器累趴下(每个线程需要⼤约1MB内存，线程开的越多，消耗的内存也就越⼤，最后死机)。

实现⽅式此处以springboot实现⽅式为例import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;import java.util.concurrent.Executor;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;/*** @author lipeiguang*/@Configuration@EnableAsyncpublic class ThreadPoolConfig {@Bean(name = "executor")public Executor getAsyncThread() {ThreadPoolTaskExecutor taskExecutor = new ThreadPoolTaskExecutor();//线程池维护线程的最少数量taskExecutor.setCorePoolSize(5);//线程池维护线程的最⼤数量,只有在缓冲队列满了之后才会申请超过核⼼线程数的线程taskExecutor.setMaxPoolSize(10);//缓存队列taskExecutor.setQueueCapacity(20);//允许的空闲时间,当超过了核⼼线程出之外的线程在空闲时间到达之后会被销毁taskExecutor.setKeepAliveSeconds(200);//线程名称前缀taskExecutor.setThreadNamePrefix("my-thread-");// 线程池对拒绝任务（⽆线程可⽤）的处理策略，⽬前只⽀持AbortPolicy、CallerRunsPolicy；默认为后者taskExecutor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());// 调度器shutdown被调⽤时等待当前被调度的任务完成taskExecutor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);// 等待时长taskExecutor.setAwaitTerminationSeconds(60);taskExecutor.initialize();return taskExecutor;}}其中的corePoolSize设置参考：N为cpu个数如果是CPU密集型应⽤，则线程池⼤⼩设置为N+1如果是IO密集型应⽤，则线程池⼤⼩设置为2N+1cpu个数查询⽅式：Runtime.getRuntime().availableProcessors()；linux查询⽅式：cat /proc/cpuinfo| grep"processor"| wc -l使⽤线程池实现异步import io.swagger.annotations.Api;import io.swagger.annotations.ApiOperation;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import javax.annotation.Resource;import java.util.concurrent.Executor;/*** 使⽤demo* @author lipeiguang*/@Slf4j@Api(tags = {"异步线程测试"})@RestControllerpublic class ExecutorDemo {//使⽤时通过注解/*** 如果是多线程，可以直接使⽤这个executor*/@Resource(name = TaskExecutorConstant.SALARY_TASK_EXECUTOR) private Executor executor;@Autowiredprivate ServiceDemo serviceDemo;@ApiOperation("异步测试")@GetMapping("/test/async")public String testAsync(){("主线程开始执⾏。