操作系统中的进程线程与Java的多线程

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Java编程基础及应用(第2版)教学课件第9章Java多线程机制

Java编程基础及应用(第2版)教学课件第9章Java多线程机制
进程是程序的一次动态执行 过程,它对应了从代码加载、执 行至执行完毕的一个完整过程, 这个过程也是进程本身从产生、 发展至消亡的过程。
现代操作系统可以同时管理 一个计算机系统中的多个进程, 即可以让计算机系统中的多个进 程轮流使用CPU资源。
§9.1.2 进程与线程
线程是比进程更小的执行 单位,一个进程在其执行过程 中,可以产生多个线程,形成 多条执行线索,每条线索,即 每个线程也有它自身的产生、 存在和消亡的过程。
例题1
§9.2.3 线程调度与优先级
处于就绪状态的线程首先进入就绪队列排队等候 CPU资源,同一时刻在就绪队列中的线程可能有多个。 Java虚拟机(JVM)中的线程调度器负责管理线程, 调度器把线程的优先级分为10个级别,分别用Thread 类中的类常量表示。
Java 调 度 器 的 任 务 是 使 高 优 先 级 的 线 程 能 始 终 运 行 , 一旦时间片有空闲,则使具有同等优先级的线程以轮流 的方式顺序使用时间片。
5.currentThread():该方法是Thread类中的类方法,可以用类名调用,该方法
返回当前正在使用CPU资源的线程。
6.interrupt() :一个占有CPU资源的线程可以让休眠的线程调用interrupt()方
法“吵醒”自己,即导致休眠的线程发生InterruptedException异常,从而结束休眠, 重新排队等待CPU资源。
例子5
例子5中有两个线程:会计和出纳,他俩共同拥有一个帐本。 他俩都可以使用saveOrTake(int amount)方法对帐本进行访问, 会计使用saveOrTake(int amount)方法时,向帐本上写入存钱记 录;出纳使用saveOrTake(int amount)方法时,向帐本写入取钱 记录。因此,当会计正在使用saveOrTake(int amount)时,出纳 被禁止使用,反之也是这样。

Java程序设计基础(微课版)(活页式)电子课件11多线程

Java程序设计基础(微课版)(活页式)电子课件11多线程

System.out.println(threadName+"卖出第["+(tickets--) +"]张火车票.");
}
}
public static void main(String[] args) {
myRunnable myR = new myRunnable();//实现Runnable接口实现类
❖ 每个线程都是通过某个特定Thread对象所对应的run( )方 法来完成其操作的,run( )方法称为线程体。
❖ 使用start()方法,来启动线程,当一个线程运行就可以执 行该线程的run()方法。
继承Thread实现多线程
public class MyThread extends Thread { public void run() { //需要在线程中运行的代码写在run方法中 for (int i = 0; i < 100; i++) { //获得当前执行的线程的名称 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---" + i); } } public static void main(String[] args) { MyThread myThread = new MyThread(); myThread.setName("myThread");//设置线程的名称 myThread.start();//启动线程 for(int i=0;i<100;i++){ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “***" + i); }

操作系统中的进程、线程与Java的多线程

操作系统中的进程、线程与Java的多线程
并 行程 序 的 一次 执 行 过 程 , Wi o 9 在 nd ws 5
动 态概 念 , 有动 态 属 性 , 一 个 进 程 都是 具 每
由 内 核 对 象 和 地 址 空 间 所 组 成 的 , 核对 内
据 以 及 线 程 堆 栈 、 分 配 空 间 等 动 态 分 配 堆
的空间 。
e j v , a ay i g r m h b sc o c p o t e rc s d aa n lz n f o t e a i c n e t f h p o es, t e d n a d hra i g n mu t-t e d n , d mo sr to a e lo fe e o h w t li hra i g e n ta ins r as o f rd s o h
Ab t a t Thi p p r e o t a t d o d t ie e p s t o s b ut h r l to s p mo g h p o e s , t e di a d src : s a e r p r s s u y n e a l d x o i i n a o t e e a i n hi a n t e r c s hr a ng n mu t -t e d l i hr a
e a p i a i n o t r a i t e p o e ur s a a, r a i n o t e d ng a d r n n p lc to s f h e d n h r c d e J v c e t o f hr a i n u ni g.
程 。
中, 是一个E 就 XE文 件 的 执 行 过 程 。 一 个 是
址 空 间 则 包 括 了所 有 程 序 模 块 的 代 码 和数

Java多线程详解——一篇文章搞懂Java多线程

Java多线程详解——一篇文章搞懂Java多线程

Java多线程详解——⼀篇⽂章搞懂Java多线程⽬录1. 基本概念程序(program)程序是为完成特定任务、⽤某种语⾔编写的⼀组指令的集合。

即指⼀段静态的代码(还没有运⾏起来),静态对象。

进程(process)进程是程序的⼀次执⾏过程,也就是说程序运⾏起来了,加载到了内存中,并占⽤了cpu的资源。

这是⼀个动态的过程:有⾃⾝的产⽣、存在和消亡的过程,这也是进程的⽣命周期。

进程是系统资源分配的单位,系统在运⾏时会为每个进程分配不同的内存区域。

线程(thread)进程可进⼀步细化为线程,是⼀个程序内部的执⾏路径。

若⼀个进程同⼀时间并⾏执⾏多个线程,那么这个进程就是⽀持多线程的。

线程是cpu调度和执⾏的单位,每个线程拥有独⽴的运⾏栈和程序计数器(pc),线程切换的开销⼩。

⼀个进程中的多个线程共享相同的内存单元/内存地址空间——》他们从同⼀堆中分配对象,可以访问相同的变量和对象。

这就使得相乘间通信更简便、搞笑。

但索格线程操作共享的系统资源可能就会带来安全隐患(隐患为到底哪个线程操作这个数据,可能⼀个线程正在操作这个数据,有⼀个线程也来操作了这个数据v)。

配合JVM内存结构了解(只做了解即可)class⽂件会通过类加载器加载到内存空间。

其中内存区域中每个线程都会有虚拟机栈和程序计数器。

每个进程都会有⼀个⽅法区和堆,多个线程共享同⼀进程下的⽅法区和堆。

CPU单核和多核的理解单核的CPU是⼀种假的多线程,因为在⼀个时间单元内,也只能执⾏⼀个线程的任务。

同时间段内有多个线程需要CPU去运⾏时,CPU也只能交替去执⾏多个线程中的⼀个线程,但是由于其执⾏速度特别快,因此感觉不出来。

多核的CPU才能更好的发挥多线程的效率。

对于Java应⽤程序java.exe来讲,⾄少会存在三个线程:main()主线程,gc()垃圾回收线程,异常处理线程。

如过发⽣异常时会影响主线程。

Java线程的分类:⽤户线程和守护线程Java的gc()垃圾回收线程就是⼀个守护线程守护线程是⽤来服务⽤户线程的,通过在start()⽅法前调⽤thread.setDaemon(true)可以吧⼀个⽤户线程变成⼀个守护线程。

多线程知识点总结归纳

多线程知识点总结归纳

多线程知识点总结归纳多线程知识点总结归纳如下:1. 线程和进程的区别- 进程是程序的一个执行实例,每个进程都有自己的独立内存空间、代码和数据,相互之间不会直接共享资源。

线程是在进程内部运行的一段代码,多个线程可以共享同一个进程的资源。

2. 多线程的优势- 提高程序的并发性和响应性,能够更有效地利用 CPU 资源。

- 使得程序能够更轻松地实现并发处理和多任务处理。

- 能够通过多线程实现一些复杂任务,如网络编程、图形界面等。

3. 多线程的基本概念- 线程调度:操作系统通过调度算法决定哪个线程应当运行,哪个线程应当阻塞或唤醒。

- 线程同步:多个线程访问共享数据时需要进行同步操作,以避免数据竞争和死锁等问题。

- 线程通信:多个线程之间需要进行通信,以进行资源共享或协作完成任务。

4. 多线程的创建和启动- 使用线程类:在 Java 中,可以通过继承 Thread 类或实现 Runnable 接口来创建线程。

- 线程生命周期:线程的生命周期包括新建、就绪、运行、阻塞和死亡等状态。

5. 线程的安全性- 多线程程序需要考虑线程安全性,以避免数据竞争和死锁等问题。

- 常用的线程安全性方法包括加锁、使用线程安全的数据结构和对象等。

6. 线程的调度- 多线程程序的运行顺序由操作系统的调度算法决定,而且在不同的操作系统上可能有不同的调度策略。

- 线程的调度策略包括抢占式调度和协作式调度等。

7. 线程的优先级- 线程的优先级决定了它在被调度时的优先级,可以通过设置线程的优先级来影响它的调度顺序。

8. 线程的阻塞和唤醒- 线程在执行过程中可能会因为某些原因而阻塞,需要等待一定的条件满足后才能被唤醒继续执行。

- 一些常见的线程阻塞和唤醒操作包括等待、通知、等待超时等。

9. 线程同步的方法- 使用锁机制:在多线程程序中通常使用锁来保护共享资源,以避免数据竞争和执行顺序问题。

- 使用同步代码块:通过 synchronized 关键字或 ReentrantLock 类等来创建同步代码块,保护共享资源的访问。

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结

JAVA多线程的使用场景与注意事项总结Java多线程是指在一个程序中同时运行多个线程,每个线程都有自己的执行代码,但是又共享同一片内存空间和其他系统资源。

多线程的使用场景和注意事项是我们在开发中需要关注的重点,下面将详细进行总结。

一、Java多线程的使用场景:1.提高程序的执行效率:多线程可以充分利用系统资源,将一些耗时的操作放到一个线程中执行,避免阻塞主线程,提高程序的执行效率。

2.实现并行计算:多线程可以将任务拆分成多个子任务,每个子任务分配给一个线程来执行,从而实现并行计算,提高计算速度。

3.响应性能提升:多线程可以提高程序的响应性能,比如在用户界面的开发中,可以使用多线程来处理用户的输入和操作,保证界面的流畅性和及时响应。

4.实时性要求高:多线程可以实现实时性要求高的任务,比如监控系统、实时数据处理等。

5.任务调度与资源管理:多线程可以实现任务的调度和资源的管理,通过线程池可以更好地掌控任务的执行情况和使用系统资源。

二、Java多线程的注意事项:1.线程安全性:多线程操作共享资源时,要注意线程安全问题。

可以通过使用锁、同步方法、同步块等方式来解决线程安全问题。

2.死锁:多线程中存在死锁问题,即多个线程相互等待对方释放资源,导致程序无法继续执行。

要避免死锁问题,应尽量减少同步块的嵌套和锁的使用。

3.内存泄漏:多线程中存在内存泄漏问题,即线程结束后,线程的资源没有得到释放,导致内存占用过高。

要避免内存泄漏问题,应及时释放线程资源。

4.上下文切换:多线程的切换会带来上下文切换的开销,影响程序的执行效率。

要注意合理分配线程的数量,避免过多线程的切换。

5. 线程同步与通信:多线程之间需要进行同步和通信,以保证线程之间的正确协调和数据的一致性。

可以使用synchronized关键字、wait(和notify(方法等方式进行线程同步和通信。

6.线程池的使用:在多线程编程中,可以使用线程池来管理线程的创建和销毁,可以减少线程的创建和销毁的开销,提高程序的性能。

java多线程

java多线程

java多线程:Java 线程简介疯狂代码 / ĵ:http://Java/Article23914.html、本教程有什么内容? 本教程研究了线程的基础知识 ― 线程是什么、线程为什么有用以及怎么开始编写使用线程的简单程序。

我们还将研究更复杂的、使用线程的应用程序的基本构件 ― 如何在线程之间交换数据、如何控制线程以及线程如何互相通信。

2、我应该学习这个教程吗? 本教程适用于拥有丰富 Java 语言应用知识,但又没有多少多线程或并发性经验的 Java 程序员。

学习完本教程之后,您应该可以编写一个使用线程的简单程序。

您还应该可以阅读并理解以简单方法使用线程的程序。

II、线程基础 1、什么是线程? 几乎每种操作系统都支持进程的概念 ―― 进程就是在某种程度上相互隔离的、独立运行的程序。

线程化是允许多个活动共存于一个进程中的工具。

大多数现代的操作系统都支持线程,而且线程的概念以各种形式已存在了好多年。

Java 是第一个在语言本身中显式地包含线程的主流编程语言,它没有把线程化看作是底层操作系统的工具。

有时候,线程也称作轻量级进程。

就象进程一样,线程在程序中是独立的、并发的执行路径,每个线程有它自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量。

但是,与分隔的进程相比,进程中的线程之间的隔离程度要小。

它们共享内存、文件句柄和其它每个进程应有的状态。

进程可以支持多个线程,它们看似同时执行,但互相之间并不同步。

一个进程中的多个线程共享相同的内存地址空间,这就意味着它们可以访问相同的变量和对象,而且它们从同一堆中分配对象。

尽管这让线程之间共享信息变得更容易,但您必须小心,确保它们不会妨碍同一进程里的其它线程。

Java 线程工具和 API 看似简单。

但是,编写有效使用线程的复杂程序并不十分容易。

因为有多个线程共存在相同的内存空间中并共享相同的变量,所以您必须小心,确保您的线程不会互相干扰。

2、每个 Java 程序都使用线程 每个 Java 程序都至少有一个线程 ― 主线程。

Java程序设计课件:线程

Java程序设计课件:线程

sleep(int millsecond) join(long millis)
使线程休眠一段时间,时间长短由参数 millsecond决定,单位是毫秒。
等待该线程终止。等待该线程终止的时间最长
为 millis 毫秒。
10/35 2023/12/28
1 线程的启动
创建线程对象T t.start(); // 线程启动
时交出对象锁,从而其他线程就可以取得对 象锁。还可以使用如下格式指定线程的等待 时间。
wait(long timeout) wait(long timeout,int nanos)
notifyAll()方法 notify()方法
14/35 2023/12/28
线程组
线程组(Thread Group):是包括许多线程的对象 集,线程组拥有一个名字以及与它相关的一些属性, 可以用于管理一组线程。
11/35 2023/12/28
线程的调度
Java的线程调度策略:
多线程系统会自动为每个线程分配一个优先级,默认 时,继承父类的优先级。
优先级高的线程先执行,优先级低的线程后执行。 任务紧急的线程,其优先级较高。 优先级相同的线程,按先进先出的原则排队运行。 线程的优先级分为10级,在线程类Thread中,Java
对象锁:Java运行系统在执行具有保留字 synchronized声明的方法时,会为每个处于临界区 的对象分配唯一的对象锁。任何线程访问一个对象中 被同步的方法前,首先要取得该对象的对象锁;同步 方法执行完毕后,线程会释放对象的同步锁。
13/35 2023/12/28
线程间的通信
wait()方法: 方法wait()使得当前进程处于阻塞状态,同
3)该线程与另一个线程join在一起。
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操作系统中的进程线程与Java 的多线程
OS ofthe Process 、ThreadandJavamultithread
HuZhi qin
Ningxia TV University ,Yinchuan 750002, China
:This paper reports a study on detailed expositions about the relationship among the process , threading and multi-threaded java , analyzing from the basic concept of the process, threading and multi-threading , demonstrations are also offered to show the applications of thread in the procedures Java 、creation of threading and running.
1 进程与线程操作系统中进程是指特定的代码序列在指定数据集合上的一次执行活动,是指并行程序的一次执行过程,在Windows95中,就是一个EXE文件的执行过程。

是一个动态概念,具有动态属性,每一个进程都是由内核对象和地址空间所组成的,内核对象可以让系统在其内存放有关进程的统计信息并使系统能够以此来管理进程,而地址空间则包括了所有程序模块的代码和数据以及线程堆栈、堆分配空间等动态分配的空间。

通俗点讲,进程就是正在计算机上运行的可执行文件针对特
定的输入数据的一个实例,从此意义上讲,进程应包含三部分内容,即:进程=PCB程序段+数据(PCB进程控制块),同一个可执行
程序文件如果操作不同的输入数据就是两个不同的进程。

进程理解为一个线程容器,线程不能独立存在,它必须隶属
于某个进程,而进程也至少拥有一个线程,如果一个进程的所有线程都结束了那么进程也就结束了。

所谓线程是指由进程进一步派生出来的一组代码(指令组)的执行过程。

一个进程可以产生多个线程,这些线程都共享该进程的地址空间,它们可以并行、异步执行。

在80 年代后的现代
操作系统中引入的线程,使之仅做为调度和分派的基本单位,但不拥有资源(仅拥有一点其运行中必不可少的资源:程序计数器、一组寄存器、栈),以便轻装运行,又不频繁对之调度、切换。

采用线程最主要的好处是:使同一个程序能有几个并行执行的路径,提高并行执行程度,从而进一步提高执行速度;线程需要的系统开销比进程要小。

应该说明的是,在Win dows95中,“多任务”是基于线程而不是基于进程。

线程是允许进行并行计算的一个抽象概念,在另一个线程完成计算任务的同时,一个线程可以对图像进行更新,二个线程可以同时处理同一个进程发出的二个网络请求。

线程是进程调度的基本单位, 负责执行在进程地址空间内的代码,线程是进程的一条执行路径,它包含独立的堆栈和CPU寄存器状态,每个线程共享所有的进程资源,包括打开的文件、信号标识及动态分配的内存等等。

由此可见,传统的进程可称之为重型进程,线程可称之为轻型进程。

进程有三种基本状态:就绪、阻塞、执行。

线程同样也有同样三种基本状态。

在现代操作系统中,进程是分配单元,而线程是执行
单元(如图1)。

2进程与JAVA线程的区别应用程序在执行过程中存在一个内存空间的初始入口点地址、一个程序执行过程中的代码执行序列以及用于标识进程结束的内存出口点地址,在进程执行过程中的每一时间点均有唯一的处理器指令与内存单元地址相对应。

Java语言中定义的线程(Thread )同样包括一个内存入口点地址、一个出口点地址以及能够顺序执行的代码序列。

但是进程与线程的重要区别在于线程不能够单独执行,它必须运行在处于活动状态的应用程序进程中,因此可以定义线程是程序内部的具有并发性的顺序代码流。

Unix 操作系统和Microsoft Windows 操作系统支持多用户、多进程的并发执行,而Java 语言支持应用程序进程内部的多个执行线程的并发执行。

多线程的意义在于一个应用程序的多个逻辑单元可以并发地执行。

但是多线程并不意味着多个用户进程在执行,操作系统也不把每个线程作为独立的进程来分配独立的系统资源。

进程可以创建其子进程,子进程与父进程拥有不同的可执行代码和数据内存空间。

而在用于代表应用程序的进程中多个线程共享数据内存空间,但保持每个线程拥有独立的执行堆栈和
基于上述区别,线程也可以称为轻型进程(Light Weight Process , LWP。

不同线程间允许任务协作和数据交换,使得在计算机系统资源消耗等方面非常廉价。

线程需要操作系统的支持,不是所有类型的计算机都支持多线程应用程序。

Java 程序设计语言将线程支持与语言运行环境结合在一起,提供了多任务并发执行的能力。

这就好比一个人在处理家务的过程中,将衣服放到洗衣机中自动洗涤后将大米放在电饭锅里,然后开始做菜。

等菜做好了,饭熟了同时衣服也洗好了。

需要注意的是,在应用程序中使用多线程不会增加CPU 的数据处理能力。

只有在多CPU的计算机或者在网络计算体系结构下,将Java 程序划分为多个并发执行线程后,同时启动多个线程运行,使不同的线程运行在基于不同处理器的Java 虚拟机中,才能提高应用程序的执行效率。

3 进程与多线程
多线程是指同时存在几个执行体,按几条不同的执行线索共同工作的情况。

实现单个进程中的并发计算。

各线程间共享进程空间的数据,并利用这些共享单元来实现数据交换、实时通信与必要的同步操作。

多线程的程序能更好地表述和解决现实世界的具体问题,是计算机应用开发和程序设计的一个必然发展趋势( 如图
2 )。

4 Java 与多线程
Java 语言的一个重要功能特点就是内置对多线程的支持,它使得编程人员可以很方便地开发出具有多线程功能,能同时处理多个任务的功能强大的应用程序。

Java 的所有类都是在多线程的思想下定义的,Java 利用线程使整个系统成为异步。

每个Java 程序都有一个隐含的主线程:
applicationmain 方法
Applet 小程序,主线程指挥浏览器加载并执行java 小程序。

4.1 Thread 类在Java 程序中的应用
Thread 类综合了Java 程序中一个线程需要拥有的属性和方
法,当生成一个Thread 类的对象后,一个新的线程诞生了。

每个线程都是通过目标对象的方法run( ) 来完成其操作的。

方法run( ) 称为线程体。

提供线程体的目标对象是在初始化一个线程时指明的。

任何实现了Runnable 接口(实现run() 方法)的类实例都可以作为线程的目标对象。

如:
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args){
Job1 j = new Job1( );
Thread t1 = new Thread(j) ;
t1.start( ) ;
} }
class Job1 implementsRunnable { intI;
public void run() { while (i。

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