java综合学习(一):线程和进程

1.进程
          当一个程序开始运行时，它就是一个进程，进程包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源。而一个进程又是由多个线程所组成的。
线程：线程是程序中的一个执行流，每个线程都有自己的专有寄存器(栈指针、程序计数器等)，但代码区是共享的，即不同的线程可以执行同样的函数。
多线程：多线程是指程序中包含多个执行流，即在一个程序中可以同时运行多个不同的线程来执行不同的任务，也就是说允许单个程序创建多个并行执行的线程来完成各自的任务。

 

 

2.与操作系统相关
          每一个进程都提供了运行一个程序所必需的资源，一个进程具有4GB的虚拟地址空间（Windows   NT   Server   Enterprise   Edition及Windows   2000   Advanced   Server中低3GB虚拟地址空间供进程使用，高1GB供操作系统的内核代码使用。Windows   NT/2000中低2GB供进程使用，高2GB供操作系统内核代码使用。Windows9X：0——64K只读空间用来装入Microsoft   DOS信息，64K——4M装入DOS的兼容代码，4M——2GB的私有空间供进程使用，2GB——3GB的共享空间装入各种DLL代码，3GB——4GB为共享的系统内核代码空间，其中共享的2GB——4GB的空间是99%的“内存无效页错误”、“General   Protect   Error(GPE)”及蓝屏的罪魁祸首。），可执行代码，数据，对象句柄，环境变量，优先权以及设置最大化最小化的功能。

 

 

3.内存
         每一个进程都从一个主线程开始执行，但可以在它所拥有的线程中创建额外的线程。一个进程的所有线程共享进程的虚拟地址空间和系统资源，一个线程的资源包括线程的机器寄存器设置，内核堆栈，线程环境变量和进程虚拟地址中的用户堆栈。

 

 

4.引入线程的好处
        （1）易于调度。
        （2）提高并发性。通过线程可方便有效地实现并发性。进程可创建多个线程来执行同一程序的不同部分。
        （3）开销少。创建线程比创建进程要快，所需开销很少。

        （4）利于充分发挥多处理器的功能。通过创建多线程进程（即一个进程可具有两个或更多个线程），每个线程在一个处理器上运行，从而实现应用程序的并发性，使每个处理器都得到充分运行。

 

 

5.多线程的优劣
         优点：可以提高CPU的利用率。在多线程程序中，一个线程必须等待的时候，CPU可以运行其它的线程而不是等待，这样就大大提高了程序的效率。
         缺点：线程也是程序，所以线程需要占用内存，线程越多占用内存也越多；
                  多线程需要协调和管理，所以需要CPU时间跟踪线程；
                  线程之间对共享资源的访问会相互影响，必须解决竞用共享资源的问题；
                  线程太多会导致控制太复杂，最终可能造成很多Bug；

 

 

6.进程和线程的关系
        （1）一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。
        （2）资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
        （3）处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。
        （4）线程在执行过程中，需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。