Java 进程/线程

java 本身就是多线程语言，天生的GC 回收机制，注定了Java 的的命运和使用场景

起源

• 进程

进程是操作系统进行资源分配的最小单位, 其中资源包括:CPU、内存空间、 磁盘 IO 等,同一进程中的多条线程共享该进程中的全部系统资源,而进程和进程 之间是相互独立的。进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次 运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 进程是程序在计算机上的一次执行活动。当你运行一个程序,你就启动了一 个进程。显然,程序是死的、静态的,进程是活的、动态的。进程可以分为系统进 程和用户进程。凡是用于完成操作系统的各种功能的进程就是系统进程,它们就 是处于运行状态下的操作系统本身,用户进程就是所有由你启动的进程

• 线程

线程是 CPU 调度的最小单位,必须依赖于进程而存在 线程是进程的一个实体,是 CPU 调度和分派的基本单位,它是比进程更小的、 能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中 必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其 他的线程共享进程所拥有的全部资源。

组成

• 多核心/并行：也指单芯片多处理器( Chip Multiprocessors,简称 CMP),CMP 是由美国 斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的 SMP(对称多处理器)集成 到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。这种依靠多个 CPU 同时并行地 运行程序是实现超高速计算的一个重要方向,称为并行处理
• 多线程/线程: Simultaneous Multithreading.简称 SMT.让同一个处理器上的多个线 程同步执行并共享处理器的执行资源。
• 核心数、线程数：目前主流 CPU 都是多核的。增加核心数目就是为了增加线 程数,因为操作系统是通过线程来执行任务的,一般情况下它们是 1:1 对应关系,也 就是说四核 CPU 一般拥有四个线程。但 Intel 引入超线程技术后,使核心数与线程 数形成 1:2 的关系；
• CPU 时间片轮转机制：为了实现轮转调度，系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列。新来的进程加到就绪队列末尾。每当执行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程，让它在 CPU 上运行一个时间片的时间。时间片是一个小的时间单位，通常为 10~100ms 数量级。当进程用完分给它的时间片后，系统的计时器发出时钟中断，调度程序便停止该进程的运行，把它放入就绪队列的末尾；然后，把 CPU 分给就绪队列的队首进程，同样也让它运行一个时间片，如此往复
• 守护线程：Daemon（守护）线程是一种支持型线程，因为它主要被用作程序中后台调 度以及支持性工作。这意味着，当一个 Java 虚拟机中不存在非 Daemon 线程的 时候，Java 虚拟机将会退出。可以通过调用 Thread.setDaemon(true)将线程设置 为 Daemon 线程。我们一般用不上，比如垃圾回收线程就是 Daemon 线程。 Daemon 线程被用作完成支持性工作，但是在 Java 虚拟机退出时 Daemon 线 程中的 finally 块并不一定会执行。在构建 Daemon 线程时，不能依靠 finally 块中 的内容来确保执行关闭或清理资源的逻辑

使用：

• 并发：指应用能够交替执行不同的任务,比如单 CPU 核心下执行多线程并非是 同时执行多个任务,如果你开两个线程执行,就是在你几乎不可能察觉到的速度不 断去切换这两个任务,已达到"同时执行效果",其实并不是的,只是计算机的速度太 快,我们无法察觉到而已.
• 并行：指应用能够同时执行不同的任务,例:吃饭的时候可以边吃饭边打电话, 这两件事情可以同时执行

线程的生命周期 启动:

1、X extends Thread;，然后 X.start Thread类是Java里对线程概念的抽象，可以这样理解：我们通过new Thread() 其实只是 new 出一个 Thread 的实例，还没有操作系统中真正的线程挂起钩来。 只有执行了 start()方法后，才实现了真正意义上的启动线程。 start()方法让一个线程进入就绪队列等待分配 cpu，分到 cpu 后才调用实现 的 run()方法，start()方法不能重复调用，如果重复调用会抛出异常。 而 run 方法是业务逻辑实现的地方，本质上和任意一个类的任意一个成员方 法并没有任何区别，可以重复执行，也可以被单独调用。 2. X implements Runnable；然后交给 Thread 运行 Thread 和 Runnable 的区别 Thread 才是 Java 里对线程的唯一抽象，Runnable 只是对任务（业务逻辑） 的抽象。Thread 可以接受任意一个 Runnable 的实例并执行。 具体可以参考 ：cn.enjoyedu.ch1.base.NewThread 的代码

终止：

1. 自然终止
2. 异常终止
3. API 终止：是 suspend()、resume() 和 stop() ，这些是过期api不建议使用，原因很简单可能会造成内存泄露 建议使用， interrupt()，此为通知行为的中断，其行为和村头大喇叭一样只是通知，具体要不要停止由线程内部逻辑自己去 ！ 线程通过方法 isInterrupted()来进行判断是否被中断，也可以调用静态方法 Thread.interrupted()来进行判断当前线程是否被中断，不过 Thread.interrupted() 会同时将中断标识位改写为 false。 如果一个线程处于了阻塞状态（如线程调用了 thread.sleep、thread.join、 thread.wait 等），则在线程在检查中断标示时如果发现中断标示为 true，则会在 这些阻塞方法调用处抛出 InterruptedException 异常，并且在抛出异常后会立即 将线程的中断标示位清除，即重新设置为 false。 不建议自定义一个取消标志位来中止线程的运行。因为 run 方法里有阻塞调 用时会无法很快检测到取消标志，线程必须从阻塞调用返回后，才会检查这个取 消标志。这种情况下，使用中断会更好，因为， 一、一般的阻塞方法，如 sleep 等本身就支持中断的检查， 二、检查中断位的状态和检查取消标志位没什么区别，用中断位的状态还可 以避免声明取消标志位，减少资源的消耗。 注意：处于死锁状态的线程无法被中断

• 常用线程方法：

yield()方法: 使当前线程让出 CPU 占有权，但让出的时间是不可设定的。也 不会释放锁资源。注意：并不是每个线程都需要这个锁的，而且执行 yield( )的线 程不一定就会持有锁，我们完全可以在释放锁后再调用 yield 方法。 所有执行 yield()的线程有可能在进入到就绪状态后会被操作系统再次选中 马上又被执行 join 方法: 把指定的线程加入到当前线程，可以将两个交替执行的线程合并为顺序执行。 比如在线程 B 中调用了线程 A 的 Join()方法，直到线程 A 执行完毕后，才会继续 执行线程 B。

• 线程优先级：在 Java 线程中，通过一个整型成员变量 priority 来控制优先级，优先级的范 围从 1~10，在线程构建的时候可以通过 setPriority(int)方法来修改优先级，默认 优先级是 5，优先级高的线程分配时间片的数量要多于优先级低的线程。 设置线程优先级时，针对频繁阻塞（休眠或者 I/O 操作）的线程需要设置较 高优先级，而偏重计算（需要较多 CPU 时间或者偏运算）的线程则设置较低的 优先级，确保处理器不会被独占。在不同的 JVM 以及操作系统上，线程规划会 存在差异，有些操作系统甚至会忽略对线程优先级的设定。