Java并发专栏(一)—— Process vs Thread
一.前言
程序是代码和数据的集合，是一种静态实体。不具有代码执行和数据处理的能力，更多是一种行为的描述。
如果将程序和处理器结合，处理器将程序加载至内存，然后执行程序代码处理数据。这时就是可执行的程序。对于可执行的程序，如何描述？
二.进程
定义
进程是程序运行的实例，简单的说，是一个运行的程序。它是计算机操作系统资源分配的最小单位。
表现形式
一般一个程序运行起来，操作系统都会为期创建一个或者多个进程。比如一个java应用启动后，对应一个java的进程。如：
PID COMMAND %CPU TIME #TH #WQ #PORTS MEM PURG CMPRS PGRP PPID STATE
62600 java 0.0 00:00.28 19 2 75 16M 0B 0B 57916 57916 sleeping
资源分配
操作系统创建每个进程时，都为其分配运行时的系统资源：
- 处理器
- 内存
- 文件句柄
等等....
进程状态转换
进程的状态有：new，ready，running，waiting，teminated。这些状态随着操作系统的调度和进程的运行情况会发送切换：
进程创建管理
一个进程可以创建一个或者多个其他子的进程，每个子进程都分配独立的资源，父子进程之间资源的隔离导致其必须通过系统调用才能会话。
操作系统为每个进程维护维护一份数据结构，该数据结构包含了进程的所有信息，叫做PCB(全称Process Control Block)，包含进程以下信息：
- 进程识别号；
- 进程状态；
- 程序计数器；
- cpu调度信息；
- 内存管理信息；
- I/O状态信息；
.....等等
三.线程
定义
线程是在进程内的执行实体。上面提到应用程序启动时，会为其创建进程并为其分配相应的系统资源，单同时创建一系列的线程，运行程序代码处理数据。它是计算机操作系统可调度执行的最小单元。
表现
一个进程中创建了多个线程，分别执行程序处理数据。
1.一个进程
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
20557 jetty 20 0 2858m 734m 7468 S 0.3 39.1 357:36.03 java
2.多个线程
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
20583 jetty 20 0 2858m 734m 7468 S 99.9 39.1 0:13.88 java
20559 jetty 20 0 2858m 734m 7468 S 0.0 39.1 0:18.40 java
20563 jetty 20 0 2858m 734m 7468 S 0.0 39.1 0:05.00 java
20564 jetty 20 0 2858m 734m 7468 S 0.0 39.1 1:11.42 java
20565 jetty 20 0 2858m 734m 7468 S 0.0 39.1 0:00.25 java
关系
- 一般进程创建后会伴随启动一个主线程，主线程中再可以创建额外的子线程；
- 线程都是在进程内，共享进程被分配的资源；
- 在一个进程中的多线程思想和多任务多程序非常类似；
为什么要有多线程
从以上的进程和线程的描述中可以看出：
- 创建进程需要进行大量资源的初始化、分配，非常消耗性能；
- 因为每个进程都拥有自己的隔离资源，所以进程会话需要进行系统调用，进程之间的交互代价高昂；
采用多线程的优势：
- 线程共享进程的资源，减少创建进程时带来的资源分配；
- 线程间可以通过共享资源进行会话；
- 在多核cpu时，可以进行并行处理；
- 线程之间隔离，不影响进程；
参考
Processes and Threads
Processes and Threads
Processes and Threads
