【大数据】学习笔记 1 Java SE 第9章多线程 9.1 相关概念(了解)

野性酷女 2024-03-22 11:44 45阅读 0赞

### 【大数据】学习笔记 ###

#### 文章目录 ####

*   *  【大数据】学习笔记
     *   *  1 Java SE
         *   *  第9章 多线程
             *   *  9.1 相关概念(了解)
                 *   *  9.1.1 线程与进程
                     *  9.1.2 查看进程与线程
                     *  9.1.3 并发与并行
                     *  9.1.4 线程调度

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#### 1 Java SE ####

##### 第9章 多线程 #####

###### 9.1 相关概念(了解) ######

###### 9.1.1 线程与进程 ######

*  **程序**：为了完成某个任务和功能，选择一种编程语言编写的一组指令的集合。
 *  **软件**：**1个或多个**应用程序+相关的素材和资源文件等构成一个软件系统。
 *  **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，进程也是程序的一次执行过程，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。
 *  **线程**：线程是进程中的一个执行单元，负责当前进程中程序的执行，一个进程中至少有一个线程。一个进程中是可以有多个线程的，这个应用程序也可以称之为多线程程序。
    
    简而言之：一个软件中至少有一个应用程序，应用程序的一次运行就是一个进程，一个进程中至少有一个线程。
 *  面试题：进程是操作系统调度和分配资源的最小单位，线程是CPU调度的最小单位。不同的进程之间是不共享内存的。进程之间的数据交换和通信的成本是很高。不同的线程是共享同一个进程的内存的。当然不同的线程也有自己独立的内存空间。对于方法区，堆中中的同一个对象的内存，线程之间是可以共享的，但是栈的局部变量永远是独立的。另外进程之前切换的复杂度要远远高于线程之间的切换调度。

###### 9.1.2 查看进程与线程 ######

我们可以再电脑底部任务栏，右键----->打开任务管理器,可以查看当前任务的进程：

1.  每个应用程序的运行都是一个进程

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应用下的和后台进程下的每一行都是一个进程。

1.  一个应用程序的多次运行，就是多个进程

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1.  一个进程中包含多个线程

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###### 9.1.3 并发与并行 ######

*  **并行**（parallel）：指两个或多个事件在**同一时刻**发生（同时发生）。指在同一时刻，有多条指令在多个处理器上同时执行。【真正的同时】
 *  **并发**（concurrency）：指两个或多个事件在**同一个时间段内**发生。指在同一个时刻只能有一条指令执行，但多个进程的指令被快速轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。

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在操作系统中，启动了多个程序，并发指的是在一段时间内宏观上有多个程序同时运行，这在单 CPU 系统中，每一时刻只能有一个程序执行，即微观上这些程序是分时的交替运行，只不过是给人的感觉是同时运行，那是因为分时交替运行的时间是非常短的。

而在多个 CPU 系统中，则这些可以并发执行的程序便可以分配到多个处理器上（CPU），实现多任务并行执行，即利用每个处理器来处理一个可以并发执行的程序，这样多个程序便可以同时执行。目前电脑市场上说的多核 CPU，便是多核处理器，核越多，**并行**处理的程序越多，能大大的提高电脑运行的效率。

例子：

*  并行：多项工作一起执行，之后再汇总，例如：泡方便面，电水壶烧水，一边撕调料倒入桶中
 *  并发：同一时刻多个线程在访问同一个资源，多个线程对一个点，例如：春运抢票、电商秒杀…

> 注意：**单核**处理器的计算机肯定是**不能并行**的处理多个任务的，只能是多个任务在单个CPU上并发运行。同理，线程也是一样的，从宏观角度上理解线程是并行运行的，但是从微观角度上分析却是串行运行的，即一个线程一个线程的去运行，当系统只有一个CPU时，线程会以某种顺序执行多个线程，我们把这种情况称之为线程调度。
> 
> 单核CPU：只能并发
> 
> 多核CPU：并行+并发

###### 9.1.4 线程调度 ######

*  分时调度
    
    所有线程轮流使用 CPU 的使用权，平均分配每个线程占用 CPU 的时间。
 *  抢占式调度
    
    优先让优先级高的线程使用 CPU，如果线程的优先级相同，那么会随机选择一个(线程随机性)，Java使用的为抢占式调度。
    
     *  抢占式调度详解
        
        大部分操作系统都支持多进程并发运行，现在的操作系统几乎都支持同时运行多个程序。比如：现在我们上课一边使用编辑器，一边使用录屏软件，同时还开着画图板，dos窗口等软件。此时，这些程序是在同时运行，”感觉这些软件好像在同一时刻运行着“。
        
        实际上，CPU(中央处理器)使用抢占式调度模式在多个线程间进行着高速的切换。对于CPU的一个核而言，某个时刻，只能执行一个线程，而 CPU的在多个线程间切换速度相对我们的感觉要快，看上去就是在同一时刻运行。  
        其实，多线程程序并不能提高程序的运行速度，但能够提高程序运行效率，让CPU的使用率更高。

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