JavaEE进程与线程-北京尧图网络

1.操作系统操作系统是管理计算机硬件、给应用程序提供服务的系统软件是硬件和应用软件之间的中间层。操作系统主要两个功能1资源管理管理计算机全部软硬件资源CPU、内存、外设、文件分配调度资源。2提供用户接口用户服务屏蔽硬件细节给用户 / 程序提供使用计算机的接口方便使用计算机。目前常见的操作系统Windows系列、Unix系列、Linux系列、OSX系列、Android系列、iOS系列、鸿蒙等2.什么是进程进程是程序的一次执行过程是操作系统进行资源分配的基本单位。操作系统如何管理进程首先解释什么是PCB进程控制块PCB 是进程存在的唯一标志操作系统靠 PCB 感知、管理进程。PCB进程控制块核心属性PCB 相当于操作系统给每个进程建立的档案本下面每一项就是档案里面记录的信息。操作系统依靠 PCB 完成对进程的管理。1进程标识PID 进程号PID 就相当于每个进程的身份证号操作系统可以同时跑上百上千个进程靠 PID 识别区分。2进程状态进程有三个状态1.就绪状态使用资源准备就绪就等 CPU一旦 CPU 空闲可马上运行。2.运行状态进程正在 CPU 上跑占用 CPU。3.阻塞状态进程卡在等待某个事件比如等待键盘输入、读硬盘数据。此时就算 CPU 空闲它也不能运行。3CPU 现场进程上下文寄存器、程序计数器 PC进程切换要保存类比游戏存档读档。进程在 CPU 运行当它要离开 CPU把当前运行状态 “存档”之后再次被调度上 CPU“读档”从刚才中断的地方继续执行不会从头跑。程序计数器 PC存下一条要执行指令的内存地址。寄存器CPU 内部临时存放的小单元进程运行时计算结果存放在寄存器中。场景CPU 正在跑 A 进程时间片到要切去跑 B 进程。 A 进程不能直接丢掉当前执行进度把 PC、寄存器全部值保存进 A 的 PCB。CPU 去运行 B 进程。以后再次调度 A 进程运行的时候从 A 的 PCB 把现场读回 CPU 寄存器和 PCA 接着上次断点继续跑。4. 调度相关信息优先级CPU 核心少但系统有上百个进程。操作系统依靠进程调度实现并发与并行。优先级保存在 PCB 中用来帮助调度器挑选进程。优先级高更容易被调度器选中分到更多 CPU 机会优先上 CPU 运行。优先级低只有高优先级进程不跑的时候才轮到它。进程的记账信息存放在 PCB 中是一套统计机制核心统计每个进程在 CPU 上一共运行了多长时间。记账统计 “工时”。记账信息记录每个进程总共干了多久活。发现某个进程工时太少就给它 “插队优待”防止一直轮不到它解决进程饥饿。补充概念并发、并行并发同一个 CPU 核心用分时复用快速切换多个进程宏观看起来同时运行。单核 CPU同一时刻只能跑一个进程CPU 跑一会儿进程 A切到进程 B再切到进程 C。切换速度极快人感觉是一起运行。并行多个 CPU 核心执行不同的进程同一时刻真正同时运行。5资源信息内存地址、打开文件PCB 里面保存的内存地址信息本质是指针。一个进程的内存空间里有的部分是 “指令”有的部分是 “数据”。内存指针告诉系统哪个部分是指令哪个部分是数据。指令存放编译后的二进制机器指令就是程序的代码。CPU 读取这里的指令一条条执行。数据放程序运行产生的变量、常量、全局数据。程序运行读写、修改这一块内存。文件的真实内容存放在硬盘PCB 不会保存文件内容仅记录该进程打开了哪些文件。PCB 内容小结PID身份进程状态进程上下文CPU 现场存档调度信息优先级、记账信息资源信息内存、打开文件。3.线程概念用大白话来描述线程上一节我们讲述的进程相当于一个工厂线程就是工厂里面的流水线。3.1为什么要有线程问题为了充分的利用cpu如果没有线程程序只有一条执行路线如果遇到一个任务卡住那么后续的任务也同样会卡住比如很多耗时操作网络请求、磁盘读写、sleep 休眠这些时候 CPU 根本没在干活程序在干等。而有了线程后就可以解决上述问题线程如何解决当一部分程序在等待网络请求、磁盘读写、sleep 休眠等操作时cpu可以切换到别的线程去干活并且现在的cpu都是多核cpu如果只有 1 个线程再多 CPU 核心也只能用上 1 个其他核心摸鱼闲置。把计算任务拆成多个线程多个核心可以真正同时干活缩短总耗时。3.2线程与进程区别进程操作系统资源分配的基本单位。线程轻量化进程操作系统执行调度的基本单位。一个进程可以包含多个线程四点主要区别1.资源共享进程每个进程之间拥有独立支援进程之间不共享支援。线程同一个进程内的多个线程共享进程的全部资源2.崩溃影响进程进程之间崩溃互不影响。线程同一个进程内如果一个线程崩溃了可能会把其他的线程一起弄崩溃。3.资源冲突问题进程进程之间通常不会有资源冲突问题线程同进程线程共享资源极易发生资源竞争冲突线程安全问题需要加锁解决。4.操作系统定位进程资源分配的基本单位。线程cpu执行调度的基本单位。

JavaEE进程与线程

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