進程

進程（Process）是計算機中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的基本單位，是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。程序是指令、數(shù)據(jù)及其組織形式的描述，進程是程序的實體。

進程具有的特征：

• 動態(tài)性：進程是程序的一次執(zhí)行過程，是臨時的，有生命期的，是動態(tài)產(chǎn)生，動態(tài)消亡的
• 并發(fā)性：任何進程都可以同其他進行一起并發(fā)執(zhí)行
• 獨立性：進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位
• 結(jié)構(gòu)性：進程由程序，數(shù)據(jù)和進程控制塊三部分組成

我們經(jīng)常使用windows系統(tǒng)，經(jīng)常會看見.exe后綴的文件，雙擊這個.exe文件的時候，這個文件中的指令就會被系統(tǒng)加載，那么我們就能得到一個關(guān)于這個.exe程序的進程。進程是“活”的，或者說是正在被執(zhí)行的。

window中打開任務(wù)管理器，可以看到當(dāng)前系統(tǒng)中正在運行的進程，如下圖：

線程

線程是輕量級的進程，是程序執(zhí)行的最小單元，使用多線程而不是多進程去進行并發(fā)程序的設(shè)計，是因為線程間的切換和調(diào)度的成本遠遠小于進程。

我們用一張圖來看一下線程的狀態(tài)圖：

線程的所有狀態(tài)在java.lang.Thread中的State枚舉中有定義，如：

public enum State {	
    NEW,	
    RUNNABLE,	
    BLOCKED,	
    WAITING,	
    TIMED_WAITING,	
    TERMINATED;	
}

線程幾個狀態(tài)的介紹：

• New：表示剛剛創(chuàng)建的線程，這種線程還沒有開始執(zhí)行
• RUNNABLE：運行狀態(tài)，線程的start()方法調(diào)用后，線程會處于這種狀態(tài)
• BLOCKED：阻塞狀態(tài)。當(dāng)線程在執(zhí)行的過程中遇到了synchronized同步塊，但這個同步塊被其他線程已獲取還未釋放時，當(dāng)前線程將進入阻塞狀態(tài)，會暫停執(zhí)行，直到獲取到鎖。當(dāng)線程獲取到鎖之后，又會進入到運行狀態(tài)（RUNNABLE）
• WAITING：等待狀態(tài)。和TIMEWAITING都表示等待狀態(tài)，區(qū)別是WAITING會進入一個無時間限制的等，而TIMEWAITING會進入一個有限的時間等待，那么等待的線程究竟在等什么呢？一般來說，WAITING的線程正式在等待一些特殊的事件，比如，通過wait()方法等待的線程在等待notify()方法，而通過join()方法等待的線程則會等待目標線程的終止。一旦等到期望的事件，線程就會再次進入RUNNABLE運行狀態(tài)。
• TERMINATED：表示結(jié)束狀態(tài)，線程執(zhí)行完畢之后進入結(jié)束狀態(tài)。

注意：從NEW狀態(tài)出發(fā)后，線程不能在回到NEW狀態(tài)，同理，處理TERMINATED狀態(tài)的線程也不能在回到RUNNABLE狀態(tài)

進程與線程的一個簡單解釋

進程（process）和線程（thread）是操作系統(tǒng)的基本概念，但是它們比較抽象，不容易掌握。

1.計算機的核心是CPU，它承擔(dān)了所有的計算任務(wù)。它就像一座工廠，時刻在運行。

2.假定工廠的電力有限，一次只能供給一個車間使用。也就是說，一個車間開工的時候，其他車間都必須停工。背后的含義就是，單個CPU一次只能運行一個任務(wù)。

3.進程就好比工廠的車間，它代表CPU所能處理的單個任務(wù)。任一時刻，CPU總是運行一個進程，其他進程處于非運行狀態(tài)。

4.一個車間里，可以有很多工人。他們協(xié)同完成一個任務(wù)。

5.線程就好比車間里的工人。一個進程可以包括多個線程。

6.車間的空間是工人們共享的，比如許多房間是每個工人都可以進出的。這象征一個進程的內(nèi)存空間是共享的，每個線程都可以使用這些共享內(nèi)存。 

7.可是，每間房間的大小不同，有些房間最多只能容納一個人，比如廁所。里面有人的時候，其他人就不能進去了。這代表一個線程使用某些共享內(nèi)存時，其他線程必須等它結(jié)束，才能使用這一塊內(nèi)存。

8.一個防止他人進入的簡單方法，就是門口加一把鎖。先到的人鎖上門，后到的人看到上鎖，就在門口排隊，等鎖打開再進去。這就叫"互斥鎖"（Mutual exclusion，縮寫 Mutex），防止多個線程同時讀寫某一塊內(nèi)存區(qū)域。

9.還有些房間，可以同時容納n個人，比如廚房。也就是說，如果人數(shù)大于n，多出來的人只能在外面等著。這好比某些內(nèi)存區(qū)域，只能供給固定數(shù)目的線程使用。

10.這時的解決方法，就是在門口掛n把鑰匙。進去的人就取一把鑰匙，出來時再把鑰匙掛回原處。后到的人發(fā)現(xiàn)鑰匙架空了，就知道必須在門口排隊等著了。這種做法叫做"信號量"（Semaphore），用來保證多個線程不會互相沖突。

11.操作系統(tǒng)的設(shè)計，因此可以歸結(jié)為三點：

（1）以多進程形式，允許多個任務(wù)同時運行；

（2）以多線程形式，允許單個任務(wù)分成不同的部分運行；

（3）提供協(xié)調(diào)機制，一方面防止進程之間和線程之間產(chǎn)生沖突，另一方面允許進程之間和線程之間共享資源。

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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