第十二章,多线程 2
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多线程学习完本章后,你应该知道并掌握:⏹JVM组成⏹线程结构⏹创建方式⏹启动线程⏹线程优先级⏹守护线程⏹线程状态⏹线程同步⏹线程死锁⏹线程通信⏹线程池12.1概述生活中有很多任务都是同时发生的,比如:我们坐在教室时,中央电视台正在放体育节目;人体(消化、运动);计算机(同时运行多中程序)12.2任务分析多线程是这样一种机制,程序中并发存在多条执行路径,每条执行路径称为一个线程,彼此间相互独立。
线程又称为轻量级进程,它和进程一样捅有独立的执行控制,由操作系统负责调度,区别在于线程没有独立的存储空间,而是和所属进程中的其他线程共享一个存储空间,这使得线程间的通信远较进程简单。
多个线程的执行是并发的,也就是逻辑上的“同时”,而不管是否是物理上的“同时”,如果系统中只有一个CPU,那么真正的“同时“是不可能的,但是由于CUP运行速度非常快,用户感觉不到其中的差别,因此我们也不用关心它,只需要设想各个线程是同时执行既可。
时间:15课时12.3相关知识进程:运行中的应用程序称为进程,拥有系统资源(cpu、内存)线程:进程中的程序片断,一个进程中可以有个程序片断。
本身不单独拥有资源(共享所在进程的资源)进程和线程区别1、是否占有资源问题2、创建或撤销一个进程所需要的开销比创建或撤销一个线程所需要的开销大3、进程为重量级组件,线程为轻量级组12.4工作任务12.4.1JVM组成图12.4.1 JVM内存模型JVM的每个实例都有一个它自己的方法域和一个堆,运行于JVM内的所有的线程都共享这些区域。
每个线程创建的时候,都会拥有自己的程序计数器和Java栈,其中程序计数器中的值指向下一条即将被执行的指令,栈中存放该线程执行过程中的局部变量。
12.4.2线程结构图12.4.2 线程结构从上图可以看出,线程对象和一般对象的区别在于,一般对象只具有“数据”和“方法”,但是线程对象还具有一个“CUP”,这就让它可以在进程内部运行起来。
Python多线程编程教程第一章:多线程基础在计算机领域中,多线程编程指的是同时执行多个线程,以提高程序的效率和性能。
Python作为一种高级编程语言,也提供了丰富的多线程编程库和功能。
1.1 线程和进程的区别线程(Thread)是程序执行中最小的执行单元,一个进程(Process)可以包含多个线程。
线程之间共享进程的资源,包括内存空间和文件句柄等。
进程之间是相互独立的,各自拥有独立的内存空间。
1.2 Python中的多线程模块Python提供了多个多线程编程模块,其中最常用的是threading模块。
threading模块中的Thread类提供了创建和管理线程的功能。
1.3 创建线程的基本步骤创建线程的基本步骤包括导入threading模块、定义线程类、实例化线程对象、启动线程。
第二章:线程的基本操作了解了多线程编程的基础知识后,我们来学习一些线程的基本操作。
2.1 线程的生命周期线程的生命周期包括新建状态、就绪状态、运行状态、阻塞状态和终止状态。
了解线程的生命周期有助于合理管理和控制线程的执行。
2.2 线程的属性和方法线程类提供了一些属性和方法用于管理和控制线程的执行。
例如,可以通过设置线程的优先级、暂停和恢复线程的执行等方式实现对线程的操作。
2.3 线程同步与锁由于线程之间共享资源,当多个线程同时操作同一个资源时,可能会导致数据不一致的问题。
线程同步与锁的机制可以有效解决这个问题。
第三章:线程间的通信与协作多个线程之间不仅可以共享资源,还可以通过线程间的通信与协作实现更复杂的功能。
3.1 线程间的通信线程间的通信可以通过共享变量、消息队列等方式实现。
共享变量是最常用的线程间通信方式,可以使用Lock等机制保证线程间的数据一致性。
3.2 线程间的协作线程间的协作可以通过事件(Event)、条件变量(Condition)等机制实现。
例如,一个线程等待另一个线程的完成才能继续执行,可以使用事件来实现。
多线程知识点总结一、多线程概念多线程是指在单个进程内,同时执行多个任务的能力。
多线程是现代操作系统中的一种重要特性,它可以显著提高程序的执行效率,充分利用多核处理器的性能,并提高系统的响应速度。
在传统的单线程程序中,所有的任务按顺序执行,一旦遇到阻塞或长时间的任务,可能导致整个程序的执行变得缓慢。
而多线程技术可以将不同的任务分别放入不同的线程中执行,使得每个线程都可以独立运行,提高了程序的并发性和执行效率。
二、多线程的优势1. 提高程序的并发性:多线程使得程序在执行过程中可以同时执行多个任务,充分利用计算机的多核处理器的性能。
2. 提高系统的响应速度:多线程使得系统可以在执行长时间的任务的同时,继续执行其他任务,从而提高系统的响应速度。
3. 节约系统资源:多线程减少了创建和销毁线程的开销,节约了系统资源的使用。
三、多线程的应用场景多线程技术在现代软件开发中得到了广泛的应用,特别适用于以下场景:1. 网络编程:多线程可以用于处理客户端的并行请求,提高网络服务器的并发处理能力。
2. 图形界面程序:多线程可以用于处理用户交互时的任务,提高程序的响应速度。
3. 多媒体处理:多线程可以用于同时处理音频、视频等多媒体数据,提高数据的处理效率。
4. 并行计算:多线程可以用于并行计算,提高计算机系统的性能。
四、多线程的实现方式在不同的操作系统和编程语言中,多线程的实现方式有很多种,常见的有以下几种:1. 操作系统级多线程:由操作系统内核管理线程的创建、调度和销毁。
在这种方式下,线程是操作系统的一种资源,创建和销毁线程需要操作系统的支持。
2. 用户级多线程:由用户态的线程库管理线程的创建、调度和销毁。
在这种方式下,线程是由用户的程序管理的,不需要操作系统的支持。
3. 混合多线程:结合操作系统级和用户级的线程管理方式,兼具操作系统级多线程和用户级多线程的优点。
多线程的编程模型主要包括以下几个方面:1. 线程的创建:线程的创建通常包括创建线程对象、指定线程执行的函数、启动线程等步骤。