線程和進程區(qū)別

　　1. 什么是線程和進程?

　　1.1 進程

　　一個在內(nèi)存中運行的應用程序。每個進程都有自己獨立的一塊內(nèi)存空間，一個進程可以有多個線程，比如在Windows系統(tǒng)中，一個運行的xx.exe就是一個進程。

　　1.2 線程

　　進程中的一個執(zhí)行任務(控制單元)，負責當前進程中程序的執(zhí)行。一個進程至少有一個線程，一個進程可以運行多個線程，多個線程可共享數(shù)據(jù)。

　　2. 進程與線程的區(qū)別

　　線程具有許多傳統(tǒng)進程所具有的特征，故又稱為輕型進程(Light—Weight Process)或進程元;而把傳統(tǒng)的進程稱為重型進程(Heavy—Weight Process)，它相當于只有一個線程的任務。在引入了線程的操作系統(tǒng)中，通常一個進程都有若干個線程，至少包含一個線程。

　　根本區(qū)別：進程是操作系統(tǒng)資源分配的基本單位，而線程是處理器任務調(diào)度和執(zhí)行的基本單位。

　　資源開銷：每個進程都有獨立的代碼和數(shù)據(jù)空間(程序上下文)，程序之間的切換會有較大的開銷;線程可以看做輕量級的進程，同一類線程共享代碼和數(shù)據(jù)空間，每個線程都有自己獨立的運行棧和程序計數(shù)器(PC)，線程之間切換的開銷小。

　　包含關系：如果一個進程內(nèi)有多個線程，則執(zhí)行過程不是一條線的，而是多條線(線程)共同完成的;線程是進程的一部分，所以線程也被稱為輕權(quán)進程或者輕量級進程。

　　內(nèi)存分配：同一進程的線程共享本進程的地址空間和資源，而進程之間的地址空間和資源是相互獨立的

　　影響關系：一個進程崩潰后，在保護模式下不會對其他進程產(chǎn)生影響，但是一個線程崩潰整個進程都死掉。所以多進程要比多線程健壯。

　　執(zhí)行過程：每個獨立的進程有程序運行的入口、順序執(zhí)行序列和程序出口。但是線程不能獨立執(zhí)行，必須依存在應用程序中，由應用程序提供多個線程執(zhí)行控制，兩者均可并發(fā)執(zhí)行

　　3. 什么是上下文切換?

　　多線程編程中一般線程的個數(shù)都大于 CPU 核心的個數(shù)，而一個 CPU 核心在任意時刻只能被一個線程使用，為了讓這些線程都能得到有效執(zhí)行，CPU 采取的策略是為每個線程分配時間片并輪轉(zhuǎn)的形式。當一個線程的時間片用完的時候就會重新處于就緒狀態(tài)讓給其他線程使用，這個過程就屬于一次上下文切換。

　　3.1 概括來說就是

　　當前任務在執(zhí)行完 CPU 時間片切換到另一個任務之前會先保存自己的狀態(tài)，以便下次再切換回這個任務時，可以再加載這個任務的狀態(tài)。任務從保存到再加載的過程就是一次上下文切換。

　　上下文切換通常是計算密集型的。也就是說，它需要相當可觀的處理器時間，在每秒幾十上百次的切換中，每次切換都需要納秒量級的時間。所以，上下文切換對系統(tǒng)來說意味著消耗大量的 CPU 時間，事實上，可能是操作系統(tǒng)中時間消耗最大的操作。

　　Linux 相比與其他操作系統(tǒng)(包括其他類 Unix 系統(tǒng))有很多的優(yōu)點，其中有一項就是，其上下文切換和模式切換的時間消耗非常少。

　　4. 守護線程和用戶線程有什么區(qū)別呢?

　　4.1 守護線程和用戶線程

　　用戶 (User) 線程：運行在前臺，執(zhí)行具體的任務，如程序的主線程、連接網(wǎng)絡的子線程等都是用戶線程。

　　守護 (Daemon) 線程：運行在后臺，為其他前臺線程服務。也可以說守護線程是 JVM 中非守護線程的 “傭人”。一旦所有用戶線程都結(jié)束運行，守護線程會隨 JVM 一起結(jié)束工作。

　　main 函數(shù)所在的線程就是一個用戶線程啊，main 函數(shù)啟動的同時在 JVM 內(nèi)部同時還啟動了好多守護線程，比如垃圾回收線程。

　　比較明顯的區(qū)別之一是用戶線程結(jié)束，JVM 退出，不管這個時候有沒有守護線程運行。而守護線程不會影響 JVM 的退出。

　　4.2 注意事項

　　setDaemon(true)必須在start()方法前執(zhí)行，否則會拋出 IllegalThreadStateException 異常

　　在守護線程中產(chǎn)生的新線程也是守護線程

　　不是所有的任務都可以分配給守護線程來執(zhí)行，比如讀寫操作或者計算邏輯

　　守護 (Daemon) 線程中不能依靠 finally 塊的內(nèi)容來確保執(zhí)行關閉或清理資源的邏輯。因為我們上面也說過了一旦所有用戶線程都結(jié)束運行，守護線程會隨 JVM 一起結(jié)束工作，所以守護 (Daemon) 線程中的 finally 語句塊可能無法被執(zhí)行。

　　5. 如何在 Windows 和 Linux 上查找哪個線程cpu利用率最高?

　　windows上面用任務管理器看，linux下可以用 top 這個工具看。

　　找出cpu耗用厲害的進程pid， 終端執(zhí)行top命令，然后按下shift+p 查找出cpu利用最厲害的pid號

　　根據(jù)上面第一步拿到的pid號，top -H -p pid 。然后按下shift+p，查找出cpu利用率最厲害的線程號，比如top -H -p 1328

　　將獲取到的線程號轉(zhuǎn)換成16進制，去百度轉(zhuǎn)換一下就行

　　使用jstack工具將進程信息打印輸出，jstack pid號 > /tmp/t.dat，比如jstack 31365 > /tmp/t.dat

　　編輯/tmp/t.dat文件，查找線程號對應的信息。

　　更多關于“Java培訓”的問題，歡迎咨詢千鋒教育在線名師。千鋒已有十余年的培訓經(jīng)驗，課程大綱更科學更專業(yè)，有針對零基礎的就業(yè)班，有針對想提升技術(shù)的好程序員班，高品質(zhì)課程助力你實現(xiàn)java程序員夢想。