【多线程】多线程(一) 程序、线程、进程、并发

磨刀不误砍柴工,在学习如何使用线程之前,我们首先要弄清楚什么是一个程序,什么是进程,什么是线程,并弄清楚三者之间的关系,才能更清楚线程的运行机制。本节主要讲述:

  • 什么是程序、进程、线程
  • 程序、进程、线程的对比
  • 为什么要用多线程
  • 并发和并行

一、 程序、进程、线程分别是什么

概况:通常一个任务就是一个程序,而一个程序就是一个进程。当一个进程运行时,内部可能包括多个顺序执行流,每个顺序执行流就是一个线程。

1.1 什么是程序

程序: 一段静态的代码,一段指令的有序集合,他是一个静态的实体,是应用程序执行的蓝本。

乍一看上面的解释,我们可能很难理解程序到底是什么,那么我们先从最简单的现象来观察什么是程序。

当我们在桌面上点开QQ,QQ就会弹出一个登陆界面,这个时候,它就是一个独立的应用程序。当我们多点击几下QQ时,你会发现弹出的界面是一模一样的,他们在做同样的事情。由此可见,我们通过QQ图标来启动了一个程序,而不管你点击多少次,启动的程序都是一样的,因为他是由一段已编译好的静态代码组成的,是不会被改变的,有序的代码集合体。不管你如何运行它,启动的都是事先写好的蓝本。

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打开多个QQ登陆界面,会弹出很多个QQ登陆界面,打开任务管理器,可以在进程一栏中发现对应的QQ进程。那么为什么我打开了一个新的QQ,进程一栏中就会相对应地多一个QQ进程呢?是否一个程序,就是一个进程?

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1.2 什么是进程

进程: 1.1中说到程序是一段静态的代码集合,那么进程就是程序的一次动态执行。它拥有自己的生命周期。

进程拥有以下三个特点:

  • 独立性: 进程是系统中独立存在的实体,拥有自己专属的内存空间,进程不能直接访问其他进程的内存地址空间。
  • 动态性:进程是有时间概念的,根据不同的时间进程会拥有不同的状态情况。动态性也是进程和程序的一大区别。
  • 并发性:多个进程可以在单个处理器上并发执行,互不影响。

1.3 什么是线程

线程:线程是进程的组成部分。一个进程可以有多个线程,而这多个线程必须依赖于同一个父进程。线程可以拥有自己的堆栈、程序计数器和局部变量,但不能拥有自己独立的系统资源。一个进程下的所有线程,都共享该进程的所有资源。

举一个生活中的例子,进程和线程的关系就好像工厂和操作员。工厂就是进程,操作员就是线程,一个工厂可以拥有很多个操作员在同时作业,而这些操作员都依赖于工厂,为工厂产出。所有的操作员都可以使用这个工厂的资源,但不能使用其他工厂的资源。


二、程序、进程和线程的对比

我们可以用下面这张图来表明三者之间的关系:

进程在一台电脑中,拥有它自己独立的资源空间,不同进程无法访问对方的资源

线程都依赖于他的父进程,同一个父进程创建的线程之间,是共用父进程的内存资源的,这可以让他们直接相互访问,相互影响。如一个线程可以阻塞住其他的线程,或是创建、终止其他的线程,这是进程难以做到的。

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三、为什么要用多线程

。。。

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