Java之程序、进程、线程、管程和并发、并行的概念

2023-12-30 11:44

本文主要是介绍Java之程序、进程、线程、管程和并发、并行的概念,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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

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
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(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。
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(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。
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