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线程和进程区别

来源:千锋教育
发布人:wjy
时间: 2022-11-23 17:40:00

  一. 什么是线程和进程?

  1. 进程

  一个在内存中运行的应用程序。每个进程都有自己独立的一块内存空间,一个进程可以有多个线程,比如在Windows系统中,一个运行的xx.exe就是一个进程。

  2. 线程

  进程中的一个执行任务(控制单元),负责当前进程中程序的执行。一个进程至少有一个线程,一个进程可以运行多个线程,多个线程可共享数据。

  二. 进程与线程的区别

  线程具有许多传统进程所具有的特征,故又称为轻型进程(Light—Weight Process)或进程元。

  而把传统的进程称为重型进程(Heavy—Weight Process),它相当于只有一个线程的任务。在引入了线程的操作系统中,通常一个进程都有若干个线程,至少包含一个线程。

线程和进程区别

  1. 根本区别:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是处理器任务调度和执行的基本单位。

  2. 资源开销:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。

  3. 包含关系:如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。

  4. 内存分配:同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源,而进程之间的地址空间和资源是相互独立的。

  5. 影响关系:一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。

  6. 执行过程:每个独立的进程有程序运行的入口、顺序执行序列和程序出口。但是线程不能独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制,两者均可并发执行。

  三. 什么是上下文切换?

  多线程编程中一般线程的个数都大于CPU核心的个数,而一个CPU核心在任意时刻只能被一个线程使用,为了让这些线程都能得到有效执行,CPU采取的策略是为每个线程分配时间片并轮转的形式。

  当一个线程的时间片用完的时候就会重新处于就绪状态让给其他线程使用,这个过程就属于一次上下文切换。

  概括来说就是: 当前任务在执行完CPU时间片切换到另一个任务之前会先保存自己的状态,以便下次再切换回这个任务时,可以再加载这个任务的状态。

  任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。 上下文切换通常是计算密集型的。也就是说,它需要相当可观的处理器时间,在每秒几十上百次的切换中,每次切换都需要纳秒量级的时间。

  所以,上下文切换对系统来说意味着消耗大量的CPU时间,事实上,可能是操作系统中时间消耗最大的操作。 Linux 相比与其他操作系统(包括其他类 Unix 系统)有很多的优点,其中有一项就是,其上下文切换和模式切换的时间消耗非常少。

  四. 守护线程和用户线程有什么区别呢?

  1. 守护线程和用户线程

  用户 (User) 线程:运行在前台,执行具体的任务,如程序的主线程、连接网络的子线程等都是用户线程。

  守护 (Daemon) 线程:运行在后台,为其他前台线程服务。也可以说守护线程是JVM中非守护线程的 “佣人”。一旦所有用户线程都结束运行,守护线程会随JVM一起结束工作main函数所在的线程就是一个用户线程啊,main函数启动的同时在JVM内部同时还启动了好多守护线程,比如垃圾回收线程。 比较明显的区别之一是用户线程结束,JVM退出,不管这个时候有没有守护线程运行。而守护线程不会影响JVM的退出。

  2. 注意事项

  setDaemon(true)必须在start()方法前执行,否则会抛出IllegalThreadStateException异常 在守护线程中产生的新线程也是守护线程,不是所有的任务都可以分配给守护线程来执行,比如读写操作或者计算逻辑守护 (Daemon) 线程中不能依靠finally块的内容来确保执行关闭或清理资源的逻辑。因为我们上面也说过了一旦所有用户线程都结束运行,守护线程会随JVM一起结束工作,所以守护 (Daemon) 线程中的finally语句块可能无法被执行。

  五. 如何在Windows和Linux上查找哪个线程cpu利用率最高?

  windows上面用任务管理器看,linux下可以用 top 这个工具看。

  1. 找出cpu耗用厉害的进程pid, 终端执行top命令,然后按下shift+p查找出cpu利用最厉害的pid号;

  2. 根据上面步拿到的pid号,top -H -p pid 。然后按下shift+p,查找出cpu利用率最厉害的线程号,比如top -H -p 1328;

  3. 将获取到的线程号转换成16进制,去百度转换一下就行;

  4. 使用jstack工具将进程信息打印输出,jstack pid号 > /tmp/t.dat,比如jstack 31365 > /tmp/t.dat ;

  5. 编辑/tmp/t.dat文件,查找线程号对应的信息。

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