2023學年完整公開課版Java線程

線程2學習目標知識目標掌握線程的概念掌握進程和線程的區(qū)別01能力目標能夠準確判斷線程的狀態(tài)與運行原理023基本介紹一般來說，我們把正在計算機中執(zhí)行的程序叫做進程(Process）。所謂線程(Thread），是進程中某個單一順序的控制流。也被稱為輕量進程（lightweightprocesses）。計算機科學術語，指運行中的程序的調度單位。新興的操作系統(tǒng)，大多采用多線程的概念，把線程視為基本執(zhí)行單位。線程也是Java中的相當重要的組成部分之一。甚至最簡單的Applet也是由多個線程來完成的。在Java中，任何一個Applet的paint和update方法都是由AWT(AbstractWindowToolkit）繪圖與事件處理線程調用的。4線程有兩個基本類型：用戶級線程：管理過程全部由用戶程序完成，操作系統(tǒng)內核心只對進程進行管理。系統(tǒng)級線程（核心級線程）：由操作系統(tǒng)內核進行管理。操作系統(tǒng)內核給應用程序提供相應的系統(tǒng)調用和應用程序接口API，以使用戶程序可以創(chuàng)建、執(zhí)行、撤消線程。線程的分類5在多線程OS中，通常是在一個進程中包括多個線程，每個線程都是作為利用CPU的基本單位，是花費最小開銷的實體。線程具有以下屬性。1、輕型實體線程中的實體基本上不擁有系統(tǒng)資源，只是有一點必不可少的、能保證獨立運行的資源，比如，在每個線程中都應具有一個用于控制線程運行的線程控制塊TCB，用于指示被執(zhí)行指令序列的程序計數(shù)器、保留局部變量、少數(shù)狀態(tài)參數(shù)和返回地址等的一組寄存器和堆棧。2、獨立調度和分派的基本單位。在多線程OS中，線程是能獨立運行的基本單位，因而也是獨立調度和分派的基本單位。由于線程很“輕”，故線程的切換非常迅速且開銷小。線程的屬性63、可并發(fā)執(zhí)行在一個進程中的多個線程之間，可以并發(fā)執(zhí)行，甚至允許在一個進程中所有線程都能并發(fā)執(zhí)行；同樣，不同進程中的線程也能并發(fā)執(zhí)行。4、共享進程資源在同一進程中的各個線程，都可以共享該進程所擁有的資源，這首先表現(xiàn)在：所有線程都具有相同的地址空間（進程的地址空間），這意味著，線程可以訪問該地址空間的每一個虛地址；此外，還可以訪問進程所擁有的已打開文件、定時器、信號量機構等。5、一個線程可以創(chuàng)建和撤消另一個線程，同一進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。由于線程之間的相互制約，致使線程在運行中呈現(xiàn)出間斷性。線程也有就緒、阻塞和運行三種基本狀態(tài)。每一個程序都至少有一個線程，若程序只有一個線程，那就是程序本身。線程的屬性有線程進入了就緒狀態(tài)，需要有線程調度程序來決定何時執(zhí)行，根據(jù)優(yōu)先級來調度。7線程和進程的區(qū)別在于，子進程和父進程有不同的代碼和數(shù)據(jù)空間，而多個線程則共享數(shù)據(jù)空間，每個線程有自己的執(zhí)行堆棧和程序計數(shù)器為其執(zhí)行上下文。多線程主要是為了節(jié)約CPU時間，發(fā)揮利用，根據(jù)具體情況而定。線程的運行中需要使用計算機的內存資源和CPU。通常在一個進程中可以包含若干個線程，它們可以利用進程所擁有的資源。在引入線程的操作系統(tǒng)中，通常都是把進程作為分配資源的基本單位，而把線程作為獨立運行和獨立調度的基本單位。由于線程比進程更小，基本上不擁有系統(tǒng)資源，故對它的調度所付出的開銷就會小得多，能更高效的提高系統(tǒng)內多個程序間并發(fā)執(zhí)行的程度，從而顯著提高系統(tǒng)資源的利用率和吞吐量。因而近年來推出的通用操作系統(tǒng)都引入了線程，以便進一步提高系統(tǒng)的并發(fā)性，并把它視為現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個重要指標。進程與線程8線程與進程的區(qū)別可以歸納為以下幾點：1、地址空間和其它資源（如打開文件）：進程間相互獨立，同一進程的各線程間共享。某進程內的線程在其它進程不可見。2、通信：進程間通信IPC，線程間可以直接讀寫進程數(shù)據(jù)段（如全局變量）來進行通信——需要進程同步和互斥手段的輔助，以保證數(shù)據(jù)的一致性。3、調度和切換：線程上下文切換比進