線程和進程是什么？

進程

進程是程序的一次執(zhí)行過程，系統(tǒng)程序的基本單位。有自己的main方法，并且主要由主方法運行起來的基本上就是進程。

線程

線程與進程相似，但線程是一個比進程更小的執(zhí)行單位。一個進程在其執(zhí)行的過程中可以產(chǎn)生多個線程。與進程不同的是同類的多個線程共享堆和方法區(qū)資源，但每個線程有自己的程序計數(shù)器、虛擬機棧和本地方法棧，所以系統(tǒng)在產(chǎn)生一個線程，或是在各個線程之間作切換工作時，負擔要比進程小得多，也正因為如此，線程也被稱為輕量級進程。

線程的狀態(tài)

新建，就緒，運行，等待，阻塞，死亡。

當兩個線程分別thread.start()時,只是將線程變成了就緒態(tài)，不是運行態(tài)，所以運行的順序，還不一定。

線程與進程的關系,區(qū)別及優(yōu)缺點？

圖解關系

下圖是 Java 內(nèi)存區(qū)域，通過下圖我們從 JVM 的角度來說一下線程和進程之間的關系。

圖片來自JavaGuide

從上圖可以看出：一個進程中可以有多個線程，多個線程共享進程的堆和方法區(qū) (JDK1.8 之后的元空間)*資源，但是每個線程有自己的*程序計數(shù)器、虛擬機棧 和 本地方法棧。

一句話簡單了解堆和方法區(qū)

堆和方法區(qū)是所有線程共享的資源，其中堆是進程中最大的一塊內(nèi)存，主要用于存放新創(chuàng)建的對象 (幾乎所有對象都在這里分配內(nèi)存)，方法區(qū)主要用于存放已被加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。

總結

線程是進程劃分成的更小的運行單位。線程和進程最大的不同在于基本上各進程是獨立的，而各線程則不一定，因為同一進程中的線程極有可能會相互影響。線程執(zhí)行開銷小，但不利于資源的管理和保護；而進程正相反。

高速緩存存在的意義？多級緩存的作用？

高速緩存

結論：支持了多核CPU的發(fā)展。

相當于在CPU 內(nèi)部再開辟了一個區(qū)域，用于連接CPU中的核心和內(nèi)存。也就是原先是CPU和內(nèi)存交互，這樣占據(jù)總線，其他核心就不能再次與內(nèi)存進行交互。有了高速緩存之后，核心可以與高速緩存交互，然后高速緩存和內(nèi)存交互，（相當于把高速緩存變成單核，整體速度提升），這樣釋放總線，不會有被占用的情況。

如果需要對一個變量累加50次，但是不一定高速緩存全加完才更新返回到內(nèi)存區(qū)，實際是可能是累加兩次就返回，之后再進入高速緩存區(qū)進行累加，所以更新多少次進行返回是不確定的。

如果變量或數(shù)據(jù)更新完畢，那么傳入內(nèi)存后，高速緩存中的數(shù)據(jù)就會消失。

在高速緩存中，進程的切換與時間片有關，如果數(shù)據(jù)處理量很大的話，多線程可能會發(fā)生覆蓋的問題，例如兩個線程都給a累加5000次，那么a的極端情況可能會是2，可能導致線程1和線程2的累加操作互相覆蓋，第一個線程剛累加第一次，a變成2，然后進程切換，返回給內(nèi)存，a又變成1。如果數(shù)據(jù)量很小的話，時間片夠，那就不會進行切換。

多級緩存

相當于50個人接力 打水。站在一起，把水傳遞給下一個人。讓傳遞速度加快，效率更高。

并發(fā)與并行的區(qū)別

• 并發(fā)：兩個及兩個以上的作業(yè)在同一 時間段 彼此互相干擾 內(nèi)執(zhí)行。

• 并行：兩個及兩個以上的作業(yè)在同一 時刻 互不干擾的執(zhí)行。

最關鍵的點是：是否是 同時 執(zhí)行，和是否互相干擾。

如果能同時執(zhí)行，那證明一定是互不干擾的。在同一時間段內(nèi)，細分時間，一個時間內(nèi)不能兩個作業(yè)同時進行，那么證明一定是互相干擾的。

同步和異步的區(qū)別

• 同步：發(fā)出一個調用之后，在沒有得到結果之前， 該調用就不可以返回，一直等待。

• 異步：調用在發(fā)出之后，不用等待返回結果，該調用直接返回。

例如：a調用一個資源，但是資源被其他作業(yè)占用，那么我需要一直等著就是同步，調用完我繼續(xù)做我自己的事，不傻等著就是異步。

為什么要使用多線程?

先從總體上來說：

• 從計算機底層來說： 線程可以比作是輕量級的進程，是程序執(zhí)行的最小單位,線程間的切換和調度的成本遠遠小于進程。另外，多核 CPU 時代意味著多個線程可以同時運行，這減少了線程上下文切換的開銷。

• 從當代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢來說： 現(xiàn)在的系統(tǒng)動不動就要求百萬級甚至千萬級的并發(fā)量，而多線程并發(fā)編程正是開發(fā)高并發(fā)系統(tǒng)的基礎，利用好多線程機制可以大大提高系統(tǒng)整體的并發(fā)能力以及性能。

再深入到計算機底層來探討：

• 單核時代：在單核時代多線程主要是為了提高單進程利用 CPU 和 IO 系統(tǒng)的效率。 假設只運行了一個 Java 進程的情況，當我們請求 IO 的時候，如果 Java 進程中只有一個線程，此線程被 IO 阻塞則整個進程被阻塞。CPU 和 IO 設備只有一個在運行，那么可以簡單地說系統(tǒng)整體效率只有 50%。當使用多線程的時候，一個線程被 IO 阻塞，其他線程還可以繼續(xù)使用 CPU。從而提高了 Java 進程利用系統(tǒng)資源的整體效率。

• 多核時代: 多核時代多線程主要是為了提高進程利用多核 CPU 的能力。舉個例子：假如我們要計算一個復雜的任務，我們只用一個線程的話，不論系統(tǒng)有幾個 CPU 核心，都只會有一個 CPU 核心被利用到。而創(chuàng)建多個線程，這些線程可以被映射到底層多個 CPU 上執(zhí)行，在任務中的多個線程沒有資源競爭的情況下，任務執(zhí)行的效率會有顯著性的提高，約等于（單核時執(zhí)行時間/CPU 核心數(shù)）。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-853734.html

到了這里，關于Java并發(fā)（1）--線程，進程，以及緩存的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！