并发基本概念

进程与线程

进程

• 程序由指令和数据组成,但这些指令要运行,数据要读写,就必须将指令加载至CPU,数据加载至内存,在指令运行过程中还需要用到磁盘,网络等设备,进程就是用来加载指令,管理内存,管理IO的

• 当一个程序被运行,从磁盘加载这个程序的代码至内存,这时就开启了一个进程

• 进程就可以视为程序的一个实例,大部分程序可以同时运行多个实例进程(;例如记事本,画图,浏览器等),也有的程序只能启动一个实例进程(例如网易云音乐,360安全卫士)

线程

• 一个进程之内可以分为一到多个线程

• 一个线程就是一个指令流,将指令流中的一条条指令以一定的顺序交给CPU执行

• java中,线程作为最小调度单位,进程作为资源分配的最小单位,在windows中进程是不活动的,只是作为线程的容器

进程与线程的区别

• 进程基本上相互独立的,而线程存在于进程内,是进程的一个子集

• 进程拥有共享的资源,如内存空间等,供其内部的线程共享

• 进程间通信较为复杂
• 同一台计算机的进程通信称为 IPC（Inter-process communication）
• 不同计算机之间的进程通信，需要通过网络，并遵守共同的协议，例如 HTTP

• 线程通信相对简单，因为它们共享进程内的内存，一个例子是多个线程可以访问同一个共享变量

• 线程更轻量，线程上下文切换成本一般上要比进程上下文切换低

并行与并发

并发

并行

并行的级别

• 阻塞
• 指当一个线程进入临界区后，其他线程必须等待

• 非阻塞
• 无障碍（Obstruction-Free）
1. 无障碍是一种最弱的非阻塞调度
2. 线程可以自由进入临界区
3. 进入临界区后，在无竞争时，有限步内完成对临界区资源的操作
4. 有竞争时，回滚数据，放弃对临界区资源的操作
• 无锁（Lock-Free）
1. 首先它是无障碍的
2. 其次它保证所有进入临界区的线程有一个可以胜出
• 无等待（Wait-Free）
1. 无锁的
2. 要求所有的线程都必须在有限步内完成
3. 无饥饿的

并行与并发区别

• 并行：指两个或多个事件在同一时刻发生（同时发生）。(双车道同时开过两辆车)

• 并发：指两个或多个事件在同一个时间段内发生。(单车道,先后开过两辆车)

查看进程线程的方法

windows

• 任务管理器可以查看进程和线程数,也可以杀死进程

• tasklist 查看进程

• taskkill 杀死进程

linux

• ps -fe 查看所有进程

• ps -fT -p <PID>查看某个进程的所有线程

• kill -9 杀死进程

• top按大写H切换是否显示线程

• top -H -p <PID> 查看某个进程的所有线程

java

• jps命令查看所有java进程

• jstack <PID> 查看某个Java进程的所有线程状态

• jconsole 查看某个进程中线程的运行情况(图形界面)

 java -Djava.rmi.server.hostname=`ip地址` -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=`连接端口` -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=是否安全连接 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=是否认证 java类

• 复制 jmxremote.password 文件

• 修改 jmxremote.password 和 jmxremote.access 文件的权限为 600 即文件所有者可读写

• 连接时填入 controlRole（用户名），R&D（密码）

用户线程与守护线程

@Slf4j(topic = "c.Test15")
public class Test15 {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while (true) {
                if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                    break;
                }
            }
            log.debug("结束");
        }, "t1");
        //将t1设为守护线程
        t1.setDaemon(true);
        t1.start();

        Thread.sleep(1000);
        log.debug("结束");
    }
}
//output
//21:51:45.706 c.Test15 [main] - 结束

Thread daemonTread = new Thread();  
    // 设定 daemonThread 为 守护线程，default false(非守护线程)  
    daemonThread.setDaemon(true);         
    // 验证当前线程是否为守护线程，返回 true 则为守护线程  
    daemonThread.isDaemon();

1. thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置，否则会抛出一个IllegalThreadStateException异常。你不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。

2. 在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。

3. 不要认为所有的应用都可以分配给Daemon来进行服务，比如读写操作或者计算逻辑。

同步和异步