【多线程】基础理论知识

上一个系列是SpringCloud入门系列，以后肯定会写一期进阶系列，但是目前更新的是多线程系列。

多线程的重要性不用多说，高并发在现在的生活无处不在。618，双11，12306，支持的并发量那都不知道是多大，说再多遍也不嫌多，是非常非常非常倾佩这些团队的。

本篇文章重点是带大家了解下「进程和线程」方面的基础理论知识，涉及到的概念都是简单但是又很实用的，一些可能没涉及到的概念也会在后面的文章中写出来。

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在进程模型中，计算机所有可运行的软件，通常也包括操作系统，被组织成若干顺序进程，简称进程（process），一个进程就是一个正在执行程序的示例。

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大白话来说，一个进程就相当于我们启动的项目，或者说打开任务管理器的时候看到的这些应用都是进程。一个进程主要包括「程序计数器、寄存器和变量的当前值」。

这里还需要讲下的一个概念就是「守护进程」 。

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停留在后台处理的进程称之为守护进程。

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进程的状态有三个状态，就绪、运行、阻塞。就绪就是能运行，但是还没运行，CPU被其它进程占用了；运行就是该时刻进程已经实际占用CPU在运行了；阻塞基本上等于暂停了，除非有外界因素干扰，不然该进程就不能运行了。

拿做核酸来讲，医护人员就是CPU，正在做核酸的人就是运行态，在后面排队的就是就绪态，没有人逼他自己不想做根本没有来排队就是阻塞态。

值得注意的是，这三种状态是可以「互相转换」的

「运行》》阻塞：」 当系统发现进程无法再运行下去的时候，或者认为终止进程后就会发生该转换。
「运行《》就绪：」 这两个转换「大多数」时候是一体的，主要是由系统进程调度程序决定的，进程对于调度的变化基本上是感知不到的。当系统认为这个进程已经长时间占用CPU了，那么会「根据一定的算法」 重新分配CPU的时间片，此时就会伴随着状态的转变。
「阻塞》》就绪：」 当进程等待的一个外部事件发生时就会发生次转换，通俗就是，比如大规模核酸检测，社区上门提醒，就会去排队。

进程间的通信方式有8种，但是忘记在哪本书上看到的这8种的概念，网上虽然有解释，但是不太权威，就没写出来，各位小伙伴暂时就先了解下是哪8种即可。

无名管道，有名管道，高级管道，消息队列，信号量，信号，共享内存和套接字。

对于线程，查了很久也没有一个明确的概念，甚至在《现代操作系统中》也是模糊的概念，迷你进程（称为线程）。

用Java程序通俗的来说呢，就是一个程序就是一个进程，然后main方法就是该进程的主线程，然后在之后我们会创建多个线程。

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我们知道，每个进程都有一个地址空间和一个控制线程，这里的主线程是不是控制线程有待考量。

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相较于进程而言，线程的状态有五种。

「New：」 new是指新建了一个线程，但是还未启动。对应到代码就是只是new了一个Thread后，该线程就处于新建状态，此时仅由JVM为其分配内存，并初始化其成员变量的值
「Runnable：」 当线程调用了start（）方法后，该线程就处于就绪状态，在等待cpu时间片。在虚拟机的表现就是Java虚拟机会为其创建方法调用栈和程序计数器，等待调度运行
「Running：」 顾名思义就是程序处于运行状态，对应到代码就是处于就绪状态的线程获得了CPU，开始执行run（）方法的线程执行体，则该线程处于运行状态。
「Blocked：」 就是我们经常听到的阻塞状态，是指线程因为某种原因放弃了cpu使用权，即让出了cpu timeslice（时间片），暂时停止运行。这种状态会一直维持到线程进入可运行（runnable）状态，才有机会再次获取到cpu时间片，从而再次转到运行（running）状态
「Dead：」 线程结束后的状态就是死亡状态

对于「阻塞状态」而言，分为3种：

等待阻塞：运行中的线程中的线程调用了object.wait（）方法，JVM会把该线程放入等待队列中，使得本线程进入阻塞状态。
同步阻塞：运行中线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，大白话就是说拿不到锁，JVM会把该线程放入锁池（lock pool）中。
其它阻塞：运行中的线程执行Thread.sleep(long ms)后者t.join()方法，亦或是发出了I/O请求时，JVM会把线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join（）等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入可运行(runnable)状态。

对于「线程的Dead状态」而言，方式有以下三种：