java并发(1)线程模型

Python014

java并发(1)线程模型,第1张

程序并不能单独运行,只有将程序装载到内存中,系统为它分配资源才能运行,而这种执行的程序就称之为进程。程序和进程的区别就在于:程序是指令的集合,它是进程运行的静态描述文本;进程是程序的一次执行活动,属于动态概念

主要归咎于两点. 一个是由实现决定的,一个是由需求决定的.

线程由线程ID,程序计数器(PC)[用于指向内存中的程序指令],寄存器集合[由于存放本地变量和临时变量]和堆栈[用于存放方法指令和方法参数等]组成。

以 Unix/Linux 的体系架构为例。

因为操作系统的资源是有限的,如果访问资源的操作过多,必然会消耗过多的资源,而且如果不对这些操作加以区分,很可能造成资源访问的冲突。所以,为了减少有限资源的访问和使用冲突,对不同的操作赋予不同的执行等级(有多大能力做多大的事),用户态(User Mode)和内核态(Kernel Mode)。

运行于用户态的进程可以执行的操作和访问的资源都会受到极大的限制,而运行在内核态的进程则可以执行任何操作并且在资源的使用上没有限制。

并发 :一个时间段内有很多的线程或进程在执行,但何时间点上都只有一个在执行,多个线程或进程争抢时间片轮流执行。

并行 :一个时间段和时间点上都有多个线程或进程在执行。

线程有三种模型, 一对一,多对一,多对多.具体参考 一篇文章读懂Java多线程模型 , 这里只描述一对一的情况.

每个用户线程都映射到一个内核线程,每个线程都成为一个独立的调度单元,由内核调度器独立调度,一个线程的阻塞不会影响到其他线程,从而保障整个进程继续工作.

JVM 没有限定 Java 线程需要使用哪种线程模型来实现, JVM 只是封装了底层操作系统的差异,而不同的操作系统可能使用不同的线程模型,例如 Linux 和 windows 可能使用了一对一模型,solaris 和 unix 某些版本可能使用多对多模型。所以一谈到 Java 语言的多线程模型,需要针对具体 JVM 实现。

Sun JDK 1.2开始,线程模型都是基于操作系统原生线程模型来实现,它的 Window 版和 Linux 版都是使用系统的 1:1 的线程模型实现的。

一、 什么是多线程:

我们现在所使用操作系统都是多任务操作系统(早期使用的DOS操作系统为单任务操作系统),多任务操作指在同一时刻可以同时做多件事(可以同时执行多个程序)。

多进程:每个程序都是一个进程,在操作系统中可以同时执行多个程序,多进程的目的是为了有效的使用CPU资源,每开一个进程系统要为该进程分配相关的系统资源(内存资源)

多线程:线程是进程内部比进程更小的执行单元(执行流|程序片段),每个线程完成一个任务,每个进程内部包含了多个线程每个线程做自己的事情,在进程中的所有线程共享该进程的资源;

主线程:在进程中至少存在一个主线程,其他子线程都由主线程开启,主线程不一定在其他线程结束后结束,有可能在其他线程结束前结束。Java中的主线程是main线程,是Java的main函数

二、 Java中实现多线程的方式:

继承Thread类来实现多线程:

当我们自定义的类继承Thread类后,该类就为一个线程类,该类为一个独立的执行单元,线程代码必须编写在run()方法中,run方法是由Thread类定义,我们自己写的线程类必须重写run方法。

run方法中定义的代码为线程代码,但run方法不能直接调用,如果直接调用并没有开启新的线程而是将run方法交给调用的线程执行

要开启新的线程需要调用Thread类的start()方法,该方法自动开启一个新的线程并自动执行run方法中的内容

结果:

java多线程的启动顺序不一定是线程执行的顺序,各个线程之间是抢占CPU资源执行的,所有有可能出现与启动顺序不一致的情况。

CPU的调用策略:

如何使用CPU资源是由操作系统来决定的,但操作系统只能决定CPU的使用策略不能控制实际获得CPU执行权的程序。

线程执行有两种方式:

1.抢占式:

目前PC机中使用最多的一种方式,线程抢占CPU的执行权,当一个线程抢到CPU的资源后并不是一直执行到此线程执行结束,而是执行一个时间片后让出CPU资源,此时同其他线程再次抢占CPU资源获得执行权。

2.轮循式

每个线程执行固定的时间片后让出CPU资源,以此循环执行每个线程执行相同的时间片后让出CPU资源交给下一个线程执行。

希望对您有所帮助!~

java多线程并发问题产生的主要原因是多个线程访问一个实例,导致其中一个线程修改或删除这个实例时,其他线程产生并发问题。

要解决这种并发问题有两种方法:

(1)加上线程锁synchronization

(2)还有个不是办法的办法:不用成员变量,用局部变量