多線程:
- 在瞭解線程之前,要先知道進程這個概念。進程是一個具有獨立功能的程序關於某個數據集合的一次運行活動。簡單點說,進程就是執行中的程序活動,是一個活動的實體。
- 多進程,就好比同時打開了Word,Excel和Visio,他們都是不同的程序運行活動,即多個進程同時啓動而已,這個概念比較好理解。
- 線程,是一個執行中的程序活動(即進程)的多個執行路徑,執行調度的單位。線程依託於進程存在,在進程之下,可以共享進程的內存,而且還擁有一個屬於自己的內存空間,這段內存空間也叫做線程棧,是在建立線程時由系統分配的,主要用來保存線程內部所使用的數據。
- 多線程,指在一個進程下有多個線程。各個線程執行自己的任務,這些線程可以”同時進行“(這裏加了雙引號,下面會講述到加雙引號的原因)。
- 那多線程有什麼好處?多線程應用在生活中隨處可見,Word文檔就是一個很好的例子。Word有“後臺打印”的功能,用戶點擊打印按鈕後,如果發現可以對當前文本進行修改,可以在打印過程中回到主界面進行修改、保存等操作。 如果沒有應用多線程,不妨假設用戶要打印的文本很長很長,那麼用戶要等打印操作執行完後,纔可以對文本進行修改編輯保存等,這樣用戶體驗就不如多線程的好。還有迅雷,有沒有發現迅雷是可以同時下載東西的?例如同時下載A,B,A下載進度到53.4%,B下載進度到47.1%,有時A速度快些,有時B速度快些,反正能確定的是A,B都在下載內容,而不是一定要等A下載完後,B纔可以開始下載,這也是多線程的作用。因此,多線程強調”同時,一起進行“,而不是單一的順下操作。
併發:
講併發之前,要先看一張圖:
- Concurrency,是併發的意思。併發的實質是一個物理CPU(也可以多個物理CPU) 在若干道程序(或線程)之間多路複用,併發性是對有限物理資源強制行使多用戶共享以提高效率。
- 微觀角度:所有的併發處理都有排隊等候,喚醒,執行等這樣的步驟,在微觀上他們都是序列被處理的,如果是同一時刻到達的請求(或線程)也會根據優先級的不同,而先後進入隊列排隊等候執行。
- 宏觀角度:多個幾乎同時到達的請求(或線程)在宏觀上看就像是同時在被處理。
- 通俗點講,併發就是隻有一個CPU資源,程序(或線程)之間要競爭得到執行機會。圖中的第一個階段,在A執行的過程中B,C不會執行,因爲這段時間內這個CPU資源被A競爭到了,同理,第二個階段只有B在執行,第三個階段只有C在執行。其實,併發過程中,A,B,C並不是同時在進行的(微觀角度)。但又是同時進行的(宏觀角度)。
並行:
同樣,在講並行之前,要先看一張圖:
- Parallelism,即並行,指兩個或兩個以上事件(或線程)在同一時刻發生,是真正意義上的不同事件或線程在同一時刻,在不同CPU資源呢上(多核),同時執行。
- 並行,不存在像併發那樣競爭,等待的概念。
- 圖中,A,B,C都在同時運行(微觀,宏觀)。
通過多線程實現併發,並行:
- java中的Thread類定義了多線程,通過多線程可以實現併發或並行。
- 在CPU比較繁忙,資源不足的時候(開啓了很多進程),操作系統只爲一個含有多線程的進程分配僅有的CPU資源,這些線程就會爲自己儘量多搶時間片,這就是通過多線程實現併發,線程之間會競爭CPU資源爭取執行機會。
- 在CPU資源比較充足的時候,一個進程內的多線程,可以被分配到不同的CPU資源,這就是通過多線程實現並行。
- 至於多線程實現的是併發還是並行?上面所說,所寫多線程可能被分配到一個CPU內核中執行,也可能被分配到不同CPU執行,分配過程是操作系統所爲,不可人爲控制。所有,如果有人問我我所寫的多線程是併發還是並行的?我會說,都有可能。
- 不管併發還是並行,都提高了程序對CPU資源的利用率,最大限度地利用CPU資源。
相信看到這裏,在多線程介紹中,線程可以”同時進行“的同時進行加了雙引號,你應該明白爲什麼了。
參考資料:
http://www.zhihu.com/question/19901763
http://blog.csdn.net/ochangwen/article/details/51115993
http://blog.csdn.net/suxinpingtao51/article/details/8113509
http://www.cnblogs.com/DreamSea/archive/2012/01/11/JavaThread.html#navigation