并发编程基本概念

进程与线程的区别

进程：进程是程序的一次执行过程，是系统允许程序的基本单位。我们运行的QQ音乐、英雄联盟、笔记本都是一个进程。

线程：线程时比进程更小的执行单位，一个进程在其执行的过程中可以产生多个线程，与进程不同的是同类的多个线程共享进程的堆和方法区的资源，每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈。

在Java中，当我们启动main函数时其实就启动了一个JVM进程，而main函数所在的线程就是这个进程的一个线程，也称主线程。

线程与进程最大的不同在于，进程基本上是独立的，而各线程则不一定，因为同一个进程中的线程极有可能互相影响。线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护，进程则相反。

并发与并行的区别

• 串行：一次只能执行任务，依次执行各个任务。

• 并行：单位时间内，多个任务同时执行。

  多个CPU同时执行多个任务，多个人同时做多个不同的事

• 并发：同一时间段，多个任务都在执行（单位时间内不一定同时执行）。

  一个CPU上同时执行多个任务，线程实际还是串行的，操作系统的任务调度器，将cpu时间片分给不同的线程使用，cpu在线程之间切换的非常块，感觉像是同时允许的，微观串行，宏观并行。

  对于多核cpu，多线程可以同时运行。

线程的生命周期和状态

• 初始状态new：刚刚创建，还没有调用start()方法。
• 运行状态RUNNABLE：Java线程将操作系统中的就绪和运行两种状态笼统称为"运行状态"。
• 阻塞状态BLOCKED：线程阻塞于锁。
• 等待状态WAITING：当前线程需要等待其他线程做出一些特定动作（通知或中断）。
• 超时等待状态TIME_WAITING：可以在指定时间自行返回。
• 终止状态TERMINATED：当前线程已经执行完毕。

运行状态RUNNABLE，分为运行中和就绪两种状态，就绪状态的线程获得CPU的时间片（timeslice）后就处于运行中了。

JVM没有区分READY和RUNNING的原因

现在的时分（time-sharing）多任务（multi-task）操作系统通常都是用时间分片方式进行抢占式轮转调度。整个时间分片通常很小，一个线程一次最多只能在CPU上运行10-20ms，时间片用完后就要被切换下来放入调度队列，也就是回到ready状态，因为线程切换的如此之快，区分这两种状态就没什么意义了。

上下文切换

单核处理器也支持多线程执行代码，CPU通过给每个线程分配CPU时间片实现这个机制。时间片是CPU分给各个线程的时间，因为时间片非常短，所以CPU通过不停地切换线程执行，让我们感觉多个线程是同时执行的，时间片一般是是几毫秒（ms）。

CPU通过时间片分配算法来循环执行任务，当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务。但是，在切换前会保存上一个任务的状态，以便下次切换回这个任务时，可以再加载这个任务的状态。所以任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。