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Java 并发编程 1 进程和线程

fokYaland
 fokYaland
发布于 2015/06/10 16:32
字数 1050
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原文地址:

http://ifeve.com/processes-threads/

在并发编程中,有两个基本的执行单元:进程线程。在java语言中,并发编程最关心的是线程,然而,进程也是非常重要的。

进程

进程具有一个独立的执行环境。通常情况下,进程拥有一个完整的、私有的基本运行资源集合。特别地,每个进程都有自己的内存空间。

进程往往被看作是程序或应用的代名词,然而,用户看到的一个单独的应用程序实际上可能是一组相互协作的进程集合。为了便于进程之间的通信,大多数操作系统都支持进程间通信(IPC),如pipes 和sockets。IPC不仅支持同一系统上的通信,也支持不同的系统。

Java虚拟机的大多数实现是单进程的。Java应用可以使用的ProcessBuilder对象创建额外的进程

线程

线程有时也被称为轻量级的进程。进程和线程都提供了一个执行环境,但创建一个新的线程比创建一个新的进程需要的资源要少。

线程是在进程中存在的 — 每个进程最少有一个线程。线程共享进程的资源,包括内存和打开的文件。这样提高了效率,但潜在的问题就是线程间的通信。

多线程的执行是Java平台的一个基本特征。每个应用都至少有一个线程 – 或几个,如果算上“系统”线程的话,比如内存管理和信号处理等。但是从程序员的角度来看,启动的只有一个线程,叫主线程。这个线程有能力创建额外的线程.

哪些资源会共享

在并发编程中,经常遇到的情况是多个线程访问共享资源,同一内存区(变量,数组,或对象)、系统(数据库,web services等)或文件。实际上,这些问题只有在一或多个线程向这些资源做了写操作时才有可能发生,只要资源没有发生变化,多个线程读取相同的资源就是安全的。


局部变量存储在线程自己的栈中。也就是说,局部变量永远也不会被多个线程共享。所以,基础类型的局部变量是线程安全的。下面是基础类型的局部变量的一个例子

public void someMethod(){  

  long threadSafeInt = 0;

  threadSafeInt++;

}

局部对象引用和基础类型的局部变量不太一样。尽管引用本身没有被共享,但引用所指的对象并没有存储在线程的栈内。所有的对象都存在共享堆中。如果在某个方法中创建的对象不会逃逸出该方法,那么它就是线程安全的。实际上,哪怕将这个对象作为参数传给其它方法,只要别的线程获取不到这个对象,那它仍是线程安全的。下面是一个线程安全的局部引用样例:

public void someMethod(){  

  LocalObject localObject = new LocalObject();

  localObject.callMethod();

  method2(localObject);

}

public void method2(LocalObject localObject){

  localObject.setValue("value");

}

LocalObject对象没有被方法返回,也没有被传递给someMethod()方法外的对象。每个执行someMethod()的线程都会创建自己的LocalObject对象,并赋值给localObject引用。因此,这里的LocalObject是线程安全的。事实上,整个someMethod()都是线程安全的。即使将LocalObject作为参数传给同一个类的其它方法或其它类的方法时,它仍然是线程安全的。当然,如果LocalObject通过某些方法被传给了别的线程,那它就不再是线程安全的了。

对象成员存储在堆上。如果两个线程同时更新同一个对象的同一个成员,那这个代码就不是线程安全的。

public class NotThreadSafe{

    StringBuilder builder = new StringBuilder();    

    public add(String text){

        this.builder.append(text);

    }

}

如果两个线程同时调用同一个NotThreadSafe实例上的add()方法,就会有竞态条件问题。








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