Java之程序、进程、线程、管程和并发、并行的概念

怼烎@ 2024-02-05 20:22 47阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1. 进程与线程
 *   *  1.1 程序
     *  1.2 进程
     *  1.3 线程
     *  1.4 管程
 *  2.并行与并发
 *   *  2.1 并发
     *  2.2 并行

## 1. 进程与线程 ##

### 1.1 程序 ###

程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。简单的说就是我们写的代码。

### 1.2 进程 ###

（1）程序由指令和数据组成，但这些指令要运行，数据要读写，就必须将指令加载至 CPU，数据加载至内存。在  
指令运行过程中还需要用到磁盘、网络等设备。  
（2）进程就是用来加载指令、管理内存、管理 IO 的  
（3）当一个程序被运行，从磁盘加载这个程序的代码至内存，这时就开启了一个进程。  
（4）进程就可以视为程序的一个实例。大部分程序可以同时运行多个实例进程（例如记事本、画图、浏览器  
等），也有的程序只能启动一个实例进程（例如网易云音乐、360 安全卫士等）  
（5）进程是指一个内存中运行的应用程序，每个进程都有一个独立的内存空间，一个应用程序可以同时运行多个进程。进程也是程序的一次执行过程，它是一个动态的概念，是系统运行程序的基本单位；系统运行一个程序即是一个进程从创建、运行到消亡的过程（比如我们使用的QQ，就启动了一个进程，操作系统就会为该进程分配内存空间。当我们使用迅雷，又启动了一个进程，操作系统将为迅雷分配新的内存空间。）

### 1.3 线程 ###

（1）线程是由进程创建的，是进程的一个实体;一个进程可以拥有多个线程。例如：使用浏览器同时下载多个文件，就是一个进程有多个线程。  
（2）一个进程之内可以分为一到多个线程。  
（3）一个线程就是一个指令流，将指令流中的一条条指令以一定的顺序交给 CPU 执行  
（4）Java 中，线程作为最小调度单位，进程作为资源分配的最小单位。 在 windows 中进程是不活动的，只是作为线程的容器  
①单线程  
同一个时刻，只允许执行一个线程  
②多线程  
同一个时刻，可以执行多个线程，比如：一个qq进程，可以同时打开多个聊天窗口

### 1.4 管程 ###

管程俗称Monitor(监视器)，也就是我们平时所说的锁。  
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## 2.并行与并发 ##

### 2.1 并发 ###

（1）单核 cpu 下，线程实际还是 串行执行 的。操作系统中有一个组件叫做任务调度器，将 cpu 的时间片（windows下时间片最小约为 15 毫秒）分给不同的程序使用，只是由于 cpu 在线程间（时间片很短）的切换非常快，人类感觉是 同时运行的 。总结为一句话就是： 微观串行，宏观并行 ，一般会将这种 线程轮流使用 CPU 的做法称为并发， concurrent  
![在这里插入图片描述][109977020eff4479acc3bf83676582b5.png]  
![在这里插入图片描述][80b594886b724d01b2f12b3e18ebbf8f.png]

（2）并发（concurrent）是同一时间应对（dealing with）多件事情的能力  
（3）同一个时刻，多个任务交替执行，造成一种“貌似同时”的错觉，简单的说，单核cpu实现的多任务就是并发。  
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### 2.2 并行 ###

（1）多核 cpu下，每个 核（core） 都可以调度运行线程，这时候线程可以是并行的。  
![在这里插入图片描述][03d0b8aba44040be8a57c2579b6cee23.png]  
![在这里插入图片描述][a29a388dcf4c4f3a8b4165bddc3651e2.png]

（2）并行（parallel）是同一时间动手做（doing）多件事情的能力  
（3）同一个时刻，多个任务同时执行。多核cpu可以实现并行。  
![在这里插入图片描述][08bf6905e7494a04b2a111097640ed61.png]

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