一、并发与并行
1、并发
指两个或多个事件在同一时间段内发生。
2、并行
指两个或多个事件在同一时刻发生(同时发生)。
在操作系统中,安装了多个程序,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,每一时刻只能有一道程序执行,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。
在多个 CPU 系统中,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。
对于多核 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。
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。
二、线程与进程
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;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。
小结:一个程序运行后至少有一个进程,一个进程中可以包含多个线程。
通过任务管理器查看进程:
线程:
线程调度:
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- 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。
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- 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
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- 设置线程的优先级
- 设置线程的优先级
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- 抢占式调度详解
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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。例如打开电脑可以运行多个软件。。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。
多线程好处:①效率高 ② 多个线程之间不影响
三、主线程
主线程:执行主(main)方法的线程
单线程程序:java程序中只有一个线程,执行从main方法开始,从上到下依次执行
三、创建线程
1、创建方式一
Java 使用 java.lang.Thread 类代表线程,所有的线程对象都必须是 Thread 类或其子类的实例。
每个线程的作用是完成一定的任务,实际上就是执行一段程序流即一段顺序执行的代码。Java 使用线程执行体来代表这段程序流。
Java 中通过继承 Thread 类来创建并启动多线程的步骤如下:
① 定义Thread类的子类,并重写该类的run()方法,该run()方法的方法体就代表了线程需要完成的任务,因此把
run()方法称为线程执行体。
② 创建Thread子类的实例,即创建了线程对象
③ 调用线程对象的 start() 方法来启动该线程
void start() 使该线程开始执行;Java 虚拟机调用该线程的 run 方法。
结果是两个线程并发地运行;当前线程(main线程)和另一个线程(创建的新线程,执行其 run 方法)。
多次启动一个线程是非法的。特别是当线程已经结束执行后,不能再重新启动。
java程序属于抢占式调度,哪个线程的优先级高,那个线程优先执行;同一个优先级,随机选择一个执行。
Demo:
1 // 自定义线程类 2 public class MyThread extends Thread { 3 //定义指定线程名称的构造方法 4 public MyThread(String name) { 5 //调用父类的String参数的构造方法,指定线程的名称 6 super(name); 7 } 8 /** 9 * 重写run方法,完成该线程执行的逻辑 10 */ 11 @Override 12 public void run() { 13 for (int i = 0; i < 10; i++) { 14 System.out.println(getName()+":正在执行!"+i); 15 } 16 } 17 } 18 // 测试类 19 public class Demo01 { 20 public static void main(String[] args) { 21 //创建自定义线程对象 22 MyThread mt = new MyThread("新的线程!"); 23 //开启新线程 24 mt.start(); 25 //在主方法中执行for循环 26 for (int i = 0; i < 10; i++) { 27 System.out.println("main线程!"+i); 28 } 29 } 30 }