在 Java 中，并發(fā)機(jī)制非常重要，但并不是所有程序語(yǔ)言都支持線程。在以往的程序中，多以一個(gè)任務(wù)完成以后再進(jìn)行下一個(gè)任務(wù)的模式進(jìn)行，這樣下一個(gè)任務(wù)的開(kāi)始必須等待前一個(gè)任務(wù)的結(jié)束。Java 語(yǔ)言提供了并發(fā)機(jī)制，允許開(kāi)發(fā)人員在程序中執(zhí)行多個(gè)線程，每個(gè)線程完成一個(gè)功能，并與其他線程并發(fā)執(zhí)行。這種機(jī)制被稱為多線程。
既然多線程這么復(fù)雜，那么它在操作系統(tǒng)中是怎樣工作的呢？其實(shí)，Java中的多線程在每個(gè)操作系統(tǒng)中的運(yùn)行方式也存在差異，在此以Windows操作系統(tǒng)為例介紹其運(yùn)行模式。
Windows系統(tǒng)是多任務(wù)操作系統(tǒng)，它以進(jìn)程為單位。一個(gè)進(jìn)程是一個(gè)包含有自身地址的程序，每個(gè)獨(dú)立執(zhí)行的程序都稱為進(jìn)程，也就是正在執(zhí)行的程序。圖1所示為Windows 7系統(tǒng)下使用任務(wù)管理器查看進(jìn)程的結(jié)果。
圖1 查看 Windows 7 的進(jìn)程
系統(tǒng)可以分配給每個(gè)進(jìn)程一段有限的執(zhí)行CPU的時(shí)間（也稱為CPU時(shí)間片），CPU在這段時(shí)間中執(zhí)行某個(gè)進(jìn)程，然后下一個(gè)時(shí)間段又跳到另一個(gè)進(jìn)程中去執(zhí)行。由于CPU切換的速度非?？?，給使用者的感受就是這些任務(wù)似乎在同時(shí)運(yùn)行，所以使用多線程技術(shù)后，可以在同一時(shí)間內(nèi)運(yùn)行更多不同種類的任務(wù)。
圖2的左圖是單線程環(huán)境下任務(wù)1和任務(wù)2的執(zhí)行模式。任務(wù)1和任務(wù)2是兩個(gè)完全獨(dú)立、互不相關(guān)的任務(wù)，任務(wù)1是在等待遠(yuǎn)程服務(wù)器返回?cái)?shù)據(jù)，以便進(jìn)行后期的處理，這時(shí)CPU一直處于等待狀態(tài)，一直在“空運(yùn)行”。如果任務(wù)2是在5秒之后被運(yùn)行，雖然執(zhí)行任務(wù)2用的時(shí)間非常短，僅僅是1秒，但必須在任務(wù)1運(yùn)行結(jié)束后才可以運(yùn)行任務(wù)2。由于運(yùn)行在單任務(wù)環(huán)境中，所以任務(wù)2有非常長(zhǎng)的等待時(shí)間，系統(tǒng)運(yùn)行效率大幅降低。
單任務(wù)的特點(diǎn)就是排隊(duì)執(zhí)行，也就是同步，就像在cmd中輸入一條命令后，必須等待這條命令執(zhí)行完才可以執(zhí)行下一條命令一樣。這就是單任務(wù)環(huán)境的缺點(diǎn)，即CPU利用率大幅降低。
圖2 單線程和多線程執(zhí)行模式
圖2的右側(cè)則是多線程環(huán)境下的執(zhí)行模式。從中可以發(fā)現(xiàn)，CPU完全可以在任務(wù)1和任務(wù)2之間來(lái)回切換，使任務(wù)2不必等到5秒再運(yùn)行，系統(tǒng)的運(yùn)行效率大大得到提升。這就是要使用多線程技術(shù)、要學(xué)習(xí)多線程的原因。
零基礎(chǔ)學(xué)自學(xué)linux，可以學(xué)習(xí)天津卓眾教育的Java多線程學(xué)習(xí)視頻，線程是進(jìn)程中的一個(gè)獨(dú)立控制單元，線程在控制著進(jìn)程的執(zhí)行，一個(gè)進(jìn)程中至少有一個(gè)線程。多線程可以更好地利用cpu的資源，線程之間還能進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。在Java中，一個(gè)線程是指進(jìn)程中的一個(gè)執(zhí)行流程，一個(gè)進(jìn)程可以運(yùn)行多個(gè)線程，Java中每個(gè)線程都有一個(gè)調(diào)用棧，即使不在程序中創(chuàng)建任何新的線程，也有一個(gè)main()方法運(yùn)行在一個(gè)線程內(nèi)，稱為主線程，一旦創(chuàng)建一個(gè)新的線程，就產(chǎn)生一個(gè)新的調(diào)用棧。通過(guò)該專題課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，讓大家一次性搞明白Java中的多線程。
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