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【Java 并发编程】线程简介 ( 进程与线程 | 并发概念 | 线程间通信 | Java 并发 3 特性 )

發(fā)布時間：2025/6/17 java 23 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了【Java 并发编程】线程简介 ( 进程与线程 | 并发概念 | 线程间通信 | Java 并发 3 特性 ) 小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

最開始是沒有線程這個概念的 , 一個應(yīng)用程序就是一個進(jìn)程 , 應(yīng)用程序運(yùn)行時 , 如果還要處理與用戶交互的邏輯 , 二者只能交替進(jìn)行 , 這樣 CPU 執(zhí)行效率就很低 ;

CPU 是整個計算機(jī)系統(tǒng)中的稀缺資源 , 程序的運(yùn)行 , 計算都需要依賴 CPU 完成 ;

為了高效利用 CPU 這個稀缺資源 , 引入了線程概念 ;

進(jìn)程 : 每個應(yīng)用都是一個獨(dú)立進(jìn)程 , 是資源分配 , 調(diào)度的最小單元 ;

線程 : CPU 調(diào)度的最小單元 ;

CPU 是多核的 ;

進(jìn)程是在物理內(nèi)存中執(zhí)行的 ( 內(nèi)存條或 RAM ) ;

每個進(jìn)程中有若干線程 ;

CPU 運(yùn)行線程時 , 通過 OS 線程調(diào)度 , 在某個 CPU 的某個核上執(zhí)行某個進(jìn)程的某個線程 ;

程序的執(zhí)行 , 最終是靠指令進(jìn)行執(zhí)行 ;

進(jìn)程在內(nèi)存中 , 會被劃分一塊獨(dú)立的區(qū)域 , 每個進(jìn)程之間的內(nèi)存都是隔離的 , 一個進(jìn)程的崩潰 , 不會影響其它進(jìn)程 ;

每個線程執(zhí)行時 , JVM 都會為該線程單獨(dú)分配線程棧 , 本地方法棧 , 程序計數(shù)器 , 三者都是線程獨(dú)有的數(shù)據(jù) ;

程序運(yùn)行的指令 , 就放在上面的線程棧中 ;

每個線程棧中都有一串指令 , 等待執(zhí)行 ;

這些線程棧 , 不能串行執(zhí)行 , 必須并發(fā) 執(zhí)行 , 才能保證所有的應(yīng)用程序 , 都能得到很好的用戶體驗 ;

并行是同一個時間點處理多個事件 ;
并發(fā) 是同一個時間段處理多個事件 ;

線程間通信 :

假設(shè)有 $2$ 個線程 A 和 B ;

線程一旦執(zhí)行后 , 會在內(nèi)存中分配線程棧 , 該線程棧中有一塊本地內(nèi)存 ;

有一些對象是共享的 , 所有線程都可以訪問 , 如堆內(nèi)存 , 在線程棧中的本地內(nèi)存中 , 有一個共享變量的副本 ;

在主內(nèi)存中 , 有很多共享變量 ;

主內(nèi)存中有變量 int a = 1 , 如果線程 A 中想要訪問變量 a , 就會將該變量 int a = 1 變量復(fù)制到線程 A 的本地內(nèi)存中 ;

如果線程 B 也想訪問 , 則將該變量 int a = 1 變量復(fù)制到線程 B 的本地內(nèi)存中 ;

如果在線程 A 中 , 對變量 a 進(jìn)行 +1 操作 , 只是對線程 A 本地內(nèi)存中的變量 a 副本進(jìn)行了 +1 操作 , 主內(nèi)存和線程 B 中的 a 變量沒有變化 ;

假如線程 A 和線程 B 同時對本地內(nèi)存中的變量 a 進(jìn)行操作 , 那么就有可能出現(xiàn) a 取值異常的情況 ;

主內(nèi)存中的數(shù)據(jù) , 對所有的線程都可見 ; 但是線程 A 和線程 B 之間 , 互相不知道對方線程本地內(nèi)存中的數(shù)據(jù) ;

這種情況就是線程不安全的情況 ;

Java 并發(fā)的 $3$ 特性 :

原子性 : 每個操作都是不可拆分的原子操作 ; 在線程中進(jìn)行 a++ 就不是原子操作 , 該操作分為 $3$ 個步驟 , 首先從主內(nèi)存中讀取 a 變量 , 然后進(jìn)行自增操作 , 最后在將自增后的值寫回主內(nèi)存中 ;
可見性 : 多個線程訪問同一個變量 , 該變量一旦被某個線程修改 , 這些線程必須可以立刻看到被修改的值 ;
有序性 : 程序按照代碼先后順序執(zhí)行 ;

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