计算机概念

进程与线程

进程与线程关系.png

进程

系统进行资源分配和调度的基本单位
一个进程包含多个线程
多个线程共享一个进程的资源

线程

CPU资源分配和调度的基本单位
JVM启动main()对应的线程，就是主线程

同步与异步

操作	阻塞	复杂性
同步	阻塞	简单、顺序
异步	不阻塞	代码复杂、并发性高

并发与并行

并发

多个任务（线程）通过CPU分配时间片进行切换执行

并行

多个任务同时执行，需要多核CPU进行处理和执行

Java多线程

优势

发挥更大的使用CPU的性能，避免浪费资源。例如单核CPU在执行IO操作时，使用多线程CPU在执行IO的同时，还可以执行其他任务。
建模简单性
异步事件的简化处理
响应更灵敏的用户界面

风险

安全性问题

// 线程不安全例子
public class UnsafeCase {
    private int count = 0;

    public void increment() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }

    public static void main(String[] args) {
        UnsafeCase unsafeIncrement = new UnsafeCase();

        Runnable incrementTask = () -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                unsafeIncrement.increment();
            }
        };

        // 创建多个线程并同时执行自增操作
        Thread thread1 = new Thread(incrementTask);
        Thread thread2 = new Thread(incrementTask);

        thread1.start();
        thread2.start();

        try {
            // 等待两个线程执行完毕
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 输出最终的计数值，由于线程不安全，结果可能小于预期的2000
        System.out.println("Final Count: " + unsafeIncrement.getCount());
    }
}

活跃性问题

性能问题

上下文切换：CPU在同一时刻只能被一个线程占用，为了让用户感觉多个线程同时执行，CPU资源的分配采用了时间分片轮转的策略。线程在时间片内占用CPU，执行完成后，让给其他线程进行使用。但是等到下次轮到，得知道上次执行到哪个步骤，这个信息需要保存下来。如果频繁切换就是一笔极大的开销

参考资料：《JAVA并发编程实战》、《JAVA并发编程之美》

【Java多线程】概述