资讯专栏INFORMATION COLUMN

java高并发系列 - 第5天:深入理解进程和线程

233jl / 2000人阅读

摘要:一旦等到期望的事件,线程就会再次进入运行状态。表示结束状态,线程执行完毕之后进入结束状态。一个进程可以包括多个线程。

进程

进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。

进程具有的特征:

动态性:进程是程序的一次执行过程,是临时的,有生命期的,是动态产生,动态消亡的
并发性:任何进程都可以同其他进行一起并发执行
独立性:进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
结构性:进程由程序,数据和进程控制块三部分组成
我们经常使用windows系统,经常会看见.exe后缀的文件,双击这个.exe文件的时候,这个文件中的指令就会被系统加载,那么我们就能得到一个关于这个.exe程序的进程。进程是“活”的,或者说是正在被执行的。

window中打开任务管理器,可以看到当前系统中正在运行的进程,如下图:

线程

线程是轻量级的进程,是程序执行的最小单元,使用多线程而不是多进程去进行并发程序的设计,是因为线程间的切换和调度的成本远远小于进程。

我们用一张图来看一下线程的状态图:

线程的所有状态在java.lang.Thread中的State枚举中有定义,如:

public enum State {

NEW,
RUNNABLE,
BLOCKED,
WAITING,
TIMED_WAITING,
TERMINATED;

}

线程几个状态的介绍:

New:表示刚刚创建的线程,这种线程还没有开始执行
RUNNABLE:运行状态,线程的start()方法调用后,线程会处于这种状态
BLOCKED:阻塞状态。当线程在执行的过程中遇到了synchronized同步块,但这个同步块被其他线程已获取还未释放时,当前线程将进入阻塞状态,会暂停执行,直到获取到锁。当线程获取到锁之后,又会进入到运行状态(RUNNABLE)
WAITING:等待状态。和TIME_WAITING都表示等待状态,区别是WAITING会进入一个无时间限制的等,而TIME_WAITING会进入一个有限的时间等待,那么等待的线程究竟在等什么呢?一般来说,WAITING的线程正式在等待一些特殊的事件,比如,通过wait()方法等待的线程在等待notify()方法,而通过join()方法等待的线程则会等待目标线程的终止。一旦等到期望的事件,线程就会再次进入RUNNABLE运行状态。
TERMINATED:表示结束状态,线程执行完毕之后进入结束状态。
注意:从NEW状态出发后,线程不能在回到NEW状态,同理,处理TERMINATED状态的线程也不能在回到RUNNABLE状态

进程与线程的一个简单解释

进程(process)和线程(thread)是操作系统的基本概念,但是它们比较抽象,不容易掌握。

1.计算机的核心是CPU,它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂,时刻在运行。

2.假定工厂的电力有限,一次只能供给一个车间使用。也就是说,一个车间开工的时候,其他车间都必须停工。背后的含义就是,单个CPU一次只能运行一个任务。

3.进程就好比工厂的车间,它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻,CPU总是运行一个进程,其他进程处于非运行状态。

4.一个车间里,可以有很多工人。他们协同完成一个任务。

5.线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。

6.车间的空间是工人们共享的,比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的,每个线程都可以使用这些共享内存。

7.可是,每间房间的大小不同,有些房间最多只能容纳一个人,比如厕所。里面有人的时候,其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时,其他线程必须等它结束,才能使用这一块内存。

8.一个防止他人进入的简单方法,就是门口加一把锁。先到的人锁上门,后到的人看到上锁,就在门口排队,等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"(Mutual exclusion,缩写 Mutex),防止多个线程同时读写某一块内存区域。

9.还有些房间,可以同时容纳n个人,比如厨房。也就是说,如果人数大于n,多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域,只能供给固定数目的线程使用。

10.这时的解决方法,就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙,出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了,就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"(Semaphore),用来保证多个线程不会互相冲突。

11.操作系统的设计,因此可以归结为三点:
(1)以多进程形式,允许多个任务同时运行;
(2)以多线程形式,允许单个任务分成不同的部分运行;
(3)提供协调机制,一方面防止进程之间和线程之间产生冲突,另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。

喜欢就关注我吧

文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/76132.html

相关文章

  • 我的阿里之路+Java面经考点

    摘要:我的是忙碌的一年,从年初备战实习春招,年三十都在死磕源码,三月份经历了阿里五次面试,四月顺利收到实习。因为我心理很清楚,我的目标是阿里。所以在收到阿里之后的那晚,我重新规划了接下来的学习计划,将我的短期目标更新成拿下阿里转正。 我的2017是忙碌的一年,从年初备战实习春招,年三十都在死磕JDK源码,三月份经历了阿里五次面试,四月顺利收到实习offer。然后五月怀着忐忑的心情开始了蚂蚁金...

    姘搁『 评论0 收藏0
  • java并发系列 - 21java中的CAS操作,java并发的基石

    摘要:方法由两个参数,表示期望的值,表示要给设置的新值。操作包含三个操作数内存位置预期原值和新值。如果处的值尚未同时更改,则操作成功。中就使用了这样的操作。上面操作还有一点是将事务范围缩小了,也提升了系统并发处理的性能。 这是java高并发系列第21篇文章。 本文主要内容 从网站计数器实现中一步步引出CAS操作 介绍java中的CAS及CAS可能存在的问题 悲观锁和乐观锁的一些介绍及数据库...

    zorro 评论0 收藏0
  • java并发系列 - 19:JUC中的Executor框架详解1,全面掌握java并发相关技术

    摘要:有三种状态运行关闭终止。类类,提供了一系列工厂方法用于创建线程池,返回的线程池都实现了接口。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变,在提交新任务,任务将会进入等待队列中等待。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。 这是java高并发系列第19篇文章。 本文主要内容 介绍Executor框架相关内容 介绍Executor 介绍ExecutorService 介绍线程池ThreadP...

    icattlecoder 评论0 收藏0
  • java并发系列 - 1:必须知道的几个概念

    摘要:并发和并行并发和并行是两个非常容易被混淆的概念。并发说的是在一个时间段内,多件事情在这个时间段内交替执行。并行说的是多件事情在同一个时刻同事发生。由于线程池是一个线程,得不到执行,而被饿死,最终导致了程序死锁的现象。 同步(Synchronous)和异步(Asynchronous) 同步和异步通常来形容一次方法调用,同步方法调用一旦开始,调用者必须等到方法调用返回后,才能继续后续的行为...

    zhoutk 评论0 收藏0
  • java并发系列 - 4:JMM相关的一些概念

    摘要:我们需要先了解这些概念。在中,其表现在对于共享变量的某些操作,是不可分的,必须连续的完成。有序性有序性指的是程序按照代码的先后顺序执行。 JMM(java内存模型),由于并发程序要比串行程序复杂很多,其中一个重要原因是并发程序中数据访问一致性和安全性将会受到严重挑战。如何保证一个线程可以看到正确的数据呢?这个问题看起来很白痴。对于串行程序来说,根本就是小菜一碟,如果你读取一个变量,这个...

    mengbo 评论0 收藏0

发表评论

0条评论

最新活动
阅读需要支付1元查看
<