java EE初阶 —进程与线程的区别

本是古典何须时尚 2023-10-02 23:23 3阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  1.为什么会引入进程和线程的概念
 *  2.进程和线程的关系
 *   *  2.1 坤坤吃鸡演示进程和线程区别
     *   *  2.1.1 线程的安全问题
         *  2.1.2 线程的异常问题

## 1.为什么会引入进程和线程的概念 ##

引入**进程**这个概念，最主要的目的是为了**解决并发编程**这样的问题。  
CPU 已经进入了多核心的时代，要想进一步提高程序的执行速度，就需要充分利用 CPU D多核资源。  
  
其实，多进程编程已经可以解决并发编程问题了，这说明已经可以利用起CPU资源了。  
但是不好的地方是，进程太重了（**消耗的资源多、速度慢**）  
  
当创建一个进程、销毁一个进程、调度一个进程时，它的开销会比较大。  
这里说的太重了是指在资源分配和回收上执行的效率太慢了，消耗的资源多。

鉴于上面的情况，**线程**应运而生。  
线程把**申请资源**和**释放资源**的操作给**省下来**了。  
在解决并发编程的前提下，让创建、销毁、调度的速度更快一些。  
因此线程也叫 **“轻量级进程”**。

举个例子来演示进程和线程概念：

现在有一个工厂要加工一些产品。

![42e41742d67140c3b5a249e5ceda9628.png_pic_center][]

此时由于销量比较大，需要将厂子扩建一下。  
  
有两种方案可选。

方案1：**再租一块场地，在搞一套设备。**

![bd073f598dd44469a3e60255dab6c6e1.png_pic_center][]  
方案1就是**多进程的方案**。

方案2：**在原来的场地里，再搞一套生产设备线**

![8a59a0cdb5f645a9a1c92c730e88b754.png_pic_center][]  
方案2就是**多线程的方案**。  
  
很明显方案2要比方案1成本小很多，因为场地和物流体系都可以复用之前的。

此时，在搞第一套生产线的时候，需要吧资源申请到位。  
后续追加新的生产线的时候，复用之前的资源即可。  
  
由此可以看出，**线程之间资源是共享的**。

## 2.进程和线程的关系 ##

**进程包含着线程**。

![c437a375015f4df2a5093de94db1dee7.png_pic_center][]

一个进程可以包含一个线程，也可以包含多个线程，但是不能没有。  
只有第一个线程启动的时候开销是比较大的，后续的线程就省事了。  
同一个进程里的多个线程之间，共用了进程的同一份资源。  
这里的资源指的是，**内存**和**文件描述符表**。

*  第一个线程创建的对象，进程里的其他线程可以直接使用。
 *  第一个线程打开的文件，其他的线程都可以直接使用。

如果一个进程有多个线程，每个线程是**独立**在CPU上**调度**的，即**线程是操作系统调度的基本单位。**  
每个线程也都有自己的支持逻辑（**执行流**）

### 2.1 坤坤吃鸡演示进程和线程区别 ###

有一个坤坤![f4ec6d75543c4d06ad42d2dcc73ea999.png][]要吃100只鸡

![2c334bd02e6d43638769a7074966163d.png_pic_center][]

如果是采用**多进程**的方式吃鸡：

现在有两个坤坤，两个房间、两个桌子，此时的成本会比较高。

![367498c1b2ed44fa978ba0a0c522fff9.png_pic_center][]

如果是采用**多线程**的方式吃鸡：

现在增加一只坤坤即可。

![3cee336d2697433b9dd2d88cdde20025.png_pic_center][]  
两只坤坤同时吃鸡，不需要增加桌子和房间，效率提升的同时成本也减少了。

按照上面的逻辑，如果让更多的坤坤吃鸡，速度岂不是更快吗？

![b5bf72b022424a8d839afa02b5aa60e9.png_pic_center][]  
增加线程数量的时候，也不是可以一直可以提升速度的！！！  
桌子的空间是有限的（**CPU的核心数量也是有限的**）  
如果坤坤太多，大家挤来挤去，这就会导致正在吃的坤坤无法专心吃。

因此，**线程太多，核心数目有限，不少的开销会浪费在线程调度上了。**

#### 2.1.1 线程的安全问题 ####

多线程的情况下，多个坤坤共享一份鸡肉，此时就可能会打架。

大坤和小坤同时看上了一个一只鸡，都去吃，就可能会打起来。

![1253d210af49404da7c4d1ce3b88ad71.png_pic_center][]  
在多进程中，不会出现这种情况，因为多进程里已经把鸡给分好了，自己吃自己的。

这就是线程的安全问题。（线程不安全）

#### 2.1.2 线程的异常问题 ####

大坤先把鸡给吃了，导致小坤吃不到了。小坤就会生气，你小坤哥就会把桌子掀了。

![1253d210af49404da7c4d1ce3b88ad71.png_pic_center][]

此时如果一个线程抛异常，如果处理不好，很可能把整个进程都给带走了。  
其他的线程也就挂了。  
  
  
多个执行流访问同一个共享资源的时候，就会有安全问题。

**线程模型**，天然就是资源共享的。  
多线程争抢同一个资源（同一个变量），这时是非常容易触发安全问题的。

**进程模型**，天然是资源隔离的，不容易触发安全问题。  
进行进程间通信的时候，多个进程访问同一个资源，可能就会出问题。

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