🚩一、认识进程、线程

🥇1.1什么是进程

进程process/task.“进程"是计算机完成一个工作的"过程”

设备上一个正在运行的程序，就是一个进程。比如你打开的QQ就是一个进程，正在和别人聊天的微信也是一个进程。进程是系统进行资源分配的基本单位。

当我们打开任务管理器就可以看到，当前操作系统中正在运行的进程。
在这里插入图片描述
要想让一个进程真正的运行起来，就需要给这个进程分配一定的系统硬件资源。这些资源都包括：
CPU:例如我电脑中任务管理器占用了11%的CPU，QQ占用0.3%。
内存：任务管理器占用了45.7MB。Microsoft Edge占用了320.0MB
磁盘：qq使用的了0.2MB/秒。
网络带宽…

在举一个例子：我是班长，老师想让我组织一个活动，我要想组织这个活动，我就需要向老师申请一些活动经费、人员调用。这里我就相当于进程。老师就是CPU。我组织活动的时候向老师申请经费、人。就是在请求分配一些资源。有经费，有人才能把活动做好。
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进程的管理
管理=描述（PCB）+组织

进程的组织:

使用一定的数据结构来组织。常见的做法是用一双向链表。 当你查看进程列表都有哪些进程时，本质上就是遍历操作系统内核中的这个组织进程的链表，再显示出每个进程的这些属性。创建一个进程，本质上就是创建了一个PCB对象，把这个对象加入到内核的链表中。销毁一个进程，本质上就是把这个PCB对象从内核链表中删除。

进程的描述:

PCB描述进程。这个PCB实际上是一个非常大的结构体，属性有很多，例如：PID（下表第二列）、内存指针、文件描述符表、进程的状态、上下文、优先级、记账信息等等。
PID: 一个进程的身份标识，一个机器同一时刻每个进程的PID是唯一的。
内存指针： 描述这个进程使用的内存空间是哪个范围
文件描述附表： 描述这个进程都打开了哪些文件

在这里插入图片描述

进程的调度

说到进程，就会涉及到进程的调度，刚才可以看到我电脑上的进程是非常多的，虽然应用那里只显示了5个，但是后台还是帮我运行了87个进程。相信大家的电脑一定没有这么多CPU吧。CPU数目是少于进程数目的，但是我又需要让那些进程“同时执行”。我们的系统是支持多任务的系统。而这个多任务系统其实就是基于进程调度这样的机制来完成的。

并发式执行

举个例子：假设有小张同学，他长的很好看，在学校里有很多的追求者。按正常男人的标准，我同时只能和一个女生交往~
那小张同学有没有办法做到同时和多个女生交往呢？小张同学前思后想，最终决定！安排一个时间表！！！
周一早上：和A女生一起吃早饭
周二下午：和B女生一起逛街
周三晚上：和C女生一起看电影
只要小张把时间表安排好，这三个女生就不会知道其他两个人的存在。
从宏观上来看，（一年）小张同学同时和三个女生交往。渣男
从微观上来看，（一天）小张同学同一时刻只是和一个女生交往。好男人。

换到电脑上操作系统就是这样管理进程的。
只不过现实中CPU运行速度太快，我们感受不到。我们觉得好像CPU是同时在运行这么多进程一样。

进程的优先级：安排时间表的时候优先给谁安排
进程的上下文：将寄存器的信息保存到内存中。记录上次运行到哪个指令，下次再调度的时候就可以很方便的继续从这个位置执行。可以理解为单机游戏的存档，读档。
进程的记账信息：记录这个进程在CPU上执行了多久，用来辅助决定这个进程是否要继续执行还是说要调度出去。

🥇1.2认识线程

为什么需要线程？

我们引入进程的目的，就是为了能够"并发编程"。为了同时运行多个程序，虽然多进程已经能够并发进程了，但是多进程还是有一定的提升空间。
创建进程、销毁进程、调度进程这些操作的开销有点太大了。为此，引入了线程。

线程
Thread，在有些系统上也叫做"轻量级进程"。为什么说它轻量呢？
创建线程比创建进程更高效；
销毁线程比销毁进程更高效；
调度线程比调度进程更高效；
因为创建线程并没有申请资源，销毁线程也不需要释放资源。直接让线程产生在进程内部，公用之前的资源。
线程和进制是包含的关系。一个进程可以包含多个线程或者一个线程。当创建进程之后，就相当于把资源都分配好了，接着在这个进程里面创建线程，这样的线程就和之前的进程公用一样的资源了。

🥇1.3进程、线程之前的区别和联系(面试题)

1、进程是操作系统资源分配的基本单位，线程是操作系统调度执行的基本单位。
2、进程是包含线程的，一个进程可以含有多个线程，也可以含有一个线程。
3、每个进程都有独立的内存空间(虚拟地址空间),同一个进程的多个线程之间，公用这个虚拟地址空间。

创建线程的几种方式

1、创建自定义类继承Thread类重写run方法

/**
 * Thread是Java标准库中的一个关于线程的类
 * 常用的方式是自定义一个类继承Thread类，然后重写run方法
 * 这里的run方法就是线程具体要执行的任务(代码)
 */
public class threadDemo1 {
    public static void main (String[] args) {
        Thread t=new Thread ();
    //start方法就会在操作系统中创建一个线程出来。
        t.start ();
    }
}
class MyThread extends Thread{
@Override
public void run(){
    System.out.println ("继承Thread类创建线程");
}

}

2、实现Runable接口，重写run方法

public class threadDemo2 {
    public static void main (String[] args) {
        Thread T=new Thread (new myRunable ());
        T.start ();
    }
}
class  myRunable implements  Runnable{
    @Override 
    public  void run(){
        System.out.println ("实现Runbale接口，重写run");
    }
}

3、继承Thread类重写run方法，使用匿名内部类的方式

   public static void main (String[] args) {
        Thread t=new Thread (){
            @Override
            public  void  run(){
                System.out.println ("匿名内部类");
            }
        };
        t.start ();
    }

4、实现Runable，重写run方法，使用匿名内部类

    public static void main (String[] args) {
    Thread t=new Thread (new Runnable () {
        @Override
        public void run () {
            System.out.println ("实现Runable，重写run，使用匿名内部类");
        }
    });
    t.start ();
}

5、使用lambda表达式

//
Thread t3 = new Thread(() -> System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象"));
Thread t4 = new Thread(() -> {
    System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象");
});