Java多線(xiàn)程編程基礎(chǔ)之線(xiàn)程和多線(xiàn)程
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,編程模型也越來(lái)越復(fù)雜多樣化。但多線(xiàn)程編程模型是目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)的最終模型。隨著CPU主頻的不斷攀升,X86架構(gòu)的硬件已經(jīng)成為瓶,在這種架構(gòu)的CPU主頻最高為4G。事實(shí)上目前3.6G主頻的CPU已經(jīng)接近了頂峰。
如果不能從根本上更新當(dāng)前CPU的架構(gòu)(在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)還不太可能),那么繼續(xù)提高CPU性能的方法就是超線(xiàn)程CPU模式。那么,作業(yè)系統(tǒng)、應(yīng)用程序要發(fā)揮CPU的最大性能,就是要改變到以多線(xiàn)程編程模型為主的并行處理系統(tǒng)和并發(fā)式應(yīng)用程序。
所以,掌握多線(xiàn)程編程模型,不僅是目前提高應(yīng)用性能的手段,更是下一代編程模型的核心思想。多線(xiàn)程編程的目的,就是"最大限度地利用CPU資源",當(dāng)某一線(xiàn)程的處理不需要占用CPU而只和I/O,OEMBIOS等資源打交道時(shí),讓需要占用CPU資源的其它線(xiàn)程有機(jī)會(huì)獲得CPU資源。從根本上說(shuō),這就是多線(xiàn)程編程的最終目的。
第一需要弄清的問(wèn)題
如同程序和進(jìn)程的區(qū)別,要掌握多線(xiàn)程編程,第一要弄清的問(wèn)題是:線(xiàn)程對(duì)象和線(xiàn)程的區(qū)別。
線(xiàn)程對(duì)象是可以產(chǎn)生線(xiàn)程的對(duì)象。比如在java平臺(tái)中Thread對(duì)象,Runnable對(duì)象。線(xiàn)程,是指正在執(zhí)行的一個(gè)指點(diǎn)令序列。在java平臺(tái)上是指從一個(gè)線(xiàn)程對(duì)象的start()開(kāi)始,運(yùn)行run方法體中的那一段相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程。
鑒于作者的水平,無(wú)法用更確切的詞匯來(lái)描述它們的定義。但這兩個(gè)有本質(zhì)區(qū)別的概念請(qǐng)初學(xué)者細(xì)細(xì)體會(huì),隨著介紹的深入和例程分析的增加,就會(huì)慢慢明白它們所代表的真實(shí)含義。
天下難事必始于易,天下大事必始于細(xì)。
讓我們先從最簡(jiǎn)單的"單線(xiàn)程"來(lái)入手:
(1)帶引號(hào)說(shuō)明只是相對(duì)而言的單線(xiàn)程,
(2)基于java。
classBeginClass{ |
如果我們成功編譯了該java文件,然后在命令行上敲入:
java BeginClass |
現(xiàn)在發(fā)生了什么呢?每一個(gè)java程序員,從他開(kāi)始學(xué)習(xí)java的第一分鐘里都會(huì)接觸到這個(gè)問(wèn)題,但是,你知道它到底發(fā)生發(fā)什么?
JVM進(jìn)程被啟動(dòng),在同一個(gè)JVM進(jìn)程中,有且只有一個(gè)進(jìn)程,就是它自己。然后在這個(gè)JVM環(huán)境中,所有程序的運(yùn)行都是以線(xiàn)程來(lái)運(yùn)行。JVM最先會(huì)產(chǎn)生一個(gè)主線(xiàn)程,由它來(lái)運(yùn)行指定程序的入口點(diǎn)。在這個(gè)程序中,就是主線(xiàn)程從main方法開(kāi)始運(yùn)行。當(dāng)main方法結(jié)束后,主線(xiàn)程運(yùn)行完成。JVM進(jìn)程也隨之退出。
我們看到的是一個(gè)主線(xiàn)程在運(yùn)行main方法,這樣的只有一個(gè)線(xiàn)程執(zhí)行程序邏輯的流程我們稱(chēng)
之為單線(xiàn)程。這是JVM提供給我們的單線(xiàn)程環(huán)境,事實(shí)上,JVM底層還至少有垃圾回收這樣的后臺(tái)線(xiàn)程以及其它非java線(xiàn)程,但這些線(xiàn)程對(duì)我們而言不可訪(fǎng)問(wèn),我們只認(rèn)為它是單線(xiàn)程的。
主線(xiàn)程是JVM自己?jiǎn)?dòng)的,在這里它不是從線(xiàn)程對(duì)象產(chǎn)生的。在這個(gè)線(xiàn)程中,它運(yùn)行了main方法這個(gè)指令序列。理解它,但它沒(méi)有更多可以研究的內(nèi)容。
接觸多線(xiàn)程
class MyThread extends Thread{ |
執(zhí)行這個(gè)程序,main方法第一行產(chǎn)生了一個(gè)線(xiàn)程對(duì)象,但并沒(méi)有線(xiàn)程啟動(dòng)。
main方法第二行產(chǎn)生了一個(gè)線(xiàn)程對(duì)象,并啟動(dòng)了一個(gè)線(xiàn)程。
main方法第三行,產(chǎn)生并啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程后,主線(xiàn)程自己也繼續(xù)執(zhí)行其它語(yǔ)句。
我們先不研究Thread對(duì)象的具體內(nèi)容,稍微來(lái)回想一下上面的兩個(gè)概念,線(xiàn)程對(duì)象和線(xiàn)程。在JAVA中,線(xiàn)程對(duì)象是JVM產(chǎn)生的一個(gè)普通的Object子類(lèi)。而線(xiàn)程是CPU分配給這個(gè)對(duì)象的一個(gè)運(yùn)行過(guò)程。我們說(shuō)的這個(gè)線(xiàn)程在干什么,不是說(shuō)一個(gè)線(xiàn)程對(duì)象在干什么,而是這個(gè)運(yùn)行過(guò)程在干什么。如果一時(shí)想不明白,不要急,但你要記得它們不是一回事就行了。
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