今天窝牛号就给我们广大朋友来聊聊什么是多线程,以下观点希望能帮助到您。

答线程是在操作系统层面上执行的一段程序，它可以在一个进程中独立运行。换句话说，线程可以独立执行程序。

在传统的单线程编程模型中，程序的执行是按照顺序逐行执行的，一次只能执行一个任务。但是，在多线程编程模型中，程序可以同时执行多个任务。每个线程都有自己的执行路径和执行上下文，可以独立执行一段程序代码。

线程的独立执行使得多个任务可以并发执行，提高了程序的效率和响应性。例如，在一个图形界面应用程序中，可以使用一个线程处理用户界面的交互事件，另一个线程同时执行耗时的计算任务，这样用户界面不会被阻塞，提供了更好的用户体验。

线程的独立执行还带来了一些挑战和注意事项。指运多个线程同时访问共享资源时可能会出现竞态条件（Race Condition）和死锁等并发编程问题。因此，在多线程编程中需要采取适当的同步机制，如互斥锁、信号量等，来保证线程之间的正确协调和资源的安全访问。

此外，线程的独立执行还需要考虑到系统资源的管理和调度。操作系统负责管理和调度线程的执行，根据不同的调度算法和优先级来决定哪个线程优先执行。线程的创建和销毁也需要操作系统来管理。

线程的工作原理的详细介绍：

1、线程的创建：线程的创模逗宏建由操作系统的线程调度器完成。调度器为每个线程分配一个独立的执行上下文，包括程序计数器、寄存器和栈空间等。

2、线程的调度：操作系统的线程调度器负责决定哪个线程在何时执行。调度器使用调度算法（如抢占式调度算法）来确定线程的执行顺序和时间片分配。

3、线程的并发执行：当多个线程处于就绪状态时，调度器会根据调度算法选择一个线程执行。线程之间可以并发执行，共享进程的内存空间和资源。

4、线程的上下文切换：当调度器决定切换到另一个线程执行时，当前线程的上下文会被保存，包括程序计数器、寄存器和栈等。然后，调度器会加载另一个线程的上下文，并开始执行该线程。

5、线程的同步与通信：由于线程共享进程的内存空间，线程之间可以通过读写共享变量来进行数据的共享和通信。为了避免竞态条件和数据一致性问题，需要使用同步机制，如互斥锁、信号旦册量等。

6、线程的销毁：线程的销毁由操作系统负责。当线程完成任务或被终止时，操作系统会回收它所占用的资源，包括内存空间和其他系统资源。

答如果可运行的线程数大于CPU的数量，那么OS最终会强行换出正在执行的线程，从而使其他线程能够使用CPU。这会引起上下文切换，它会保存当前运行线程的执行上下文，并重建新调入线程的执行上下文。

切换上下文是要付出代价的；线程的调度需要操控OS和JVM中共享的数据结扮知构。你的程序与OS、JVM使用相同的CPU；CPU在JVM和OS的代码花费越多时间，意味着用于你的程序的时间就越少。但是JVM和OS活动的花费并不是切换上下文开销的唯一来源。当一个新的线程被换入后，它所需要的数据可能不在当前处理器本地的缓存中，所以切换上下文会引起缓存缺失的小恐慌，因此线程在第一次调度的时候会运行得稍慢一些。即使有很多其他正在等待的线程，调度程序也会为每一个可运行的线程分配一个最小执行时间的定额。就是因为这个原因：它分期偿付切换上下文的开销，获得更多不中断的执行时间，从整体上提厅数消毕神高了吞吐量（以损失响应性为代价）。

答多线程的概念？

说起多线程，那么就不得不说什么是线程，而说起线程，又不得不说什么是进程。

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构凯丛中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

进程可以简单的理解为一个可以独立运行的程序单位。它是线程的集合，进程就是有一个或多个线程构成的，每一个线程都是进程中的一条执行路径。

那么多线程就很容易理解：多线程就是指一个进程中同时有多个执行路径（线程）正在执行。

为什么要使用多线程？

1.在一个程序中，有很多的操作是非常耗时的，如数据库读写操作，IO操作等，如果使用单线程，那么程序就必须等待这些操作执行完成之后才能执行其他操作。使用多线程，可以在将耗时任务放在后台继续执行的同时，同时执行其他操作。

2.可以提高程序的效率。

3.在一些等待的任务上，如用户输入，文件读取等，多线程就非常有用了。

缺点：

1.使用太多线程，是很耗系统资源，因为线程需要开辟内存。更多线程需要更多内存。

2.影响系统性能，因为操作系统需要在线程之间来回切换。

3.需要考虑线程操作对程序的影响，如线程挂起，中止等操作对程序的影响。

4.线程使用不当会发生很多问题。

总结：多线程是异步的，但这不代表多线程真的是几个线程是在同时进行，实际上是系统不断链颤地在各个线程之间来回的切换（因为系统切换的非常的快，所以给我们在同时运行的错觉）。

2.多线程与高并发的联系。

高并发：高并发指的是一种系统运行过程中遇到的一种“短时间内遇到大量操作请求”的情况，主要发生在web系统集中大量访问或者socket端口集中性收到大量请求（例如：12306的抢票情况；天猫双十一活动）。该情况的发生会导致系统在这段时间内执行大量操作，例如对资源的请求，数据库的操作等。如果高并发处理不好，不仅仅降低了用户的体验度（请求响应时间过长），同时可能导致系统宕机，严重的甚至导致OOM异常，系统停止工作等。如果要想系统能够适应高并发状态，则需要从各个方面进行系统优化，包括，硬件、网络、系统架构、开发语言的选取、数据结构的运用、算法优化、数据库优化……。

而多线程只是在同/异步角度上解决高并发问题的其中的一个方法手段，是在同一时刻利用计算机闲置资源的一种方式。

多线程在高并发问题中的作用就是充分利用计算机资源，使计算机的资源在每一时刻都能达到最大的利用率，不至于浪费计算机资源使其闲置。

3.线程的创建，停止，常用方法介绍。

1.线程的创建：

线程创建主要有2种方式，一种是继承Thread类，重写run方法即可；（Thread类实现了Runable接口）

另一种则是实现Runable接口，也需要重写run方法。

线程的启动，调用start（）方法即可。 我们也可以直接使用线程对象的run方法，不过直接使用，run方法就只是一个普通的方法了。

其他的还有： 通过匿名内部类的方法创建；实现Callable接口。

2.线程常用方法：

currentThread()方法：该方法返回当前线程的信息 .getName（）可以返回线程名称。

isAlive()方法：该方法判断当前线程是否处于活动状态。

sleep()方法：该方法是让“当前正在执行的线程“休盯唤樱眠指定的时间，正在执行的线程是指this.currentThread()返回的线程。

getId()方法：该方法是获取线程的唯一标识。

3.线程的停止：

在java中，停止线程并不简单，不想forbreak那样说停就停，需要一定的技巧。

线程的停止有3种方法：

1.线程正常终止，即run()方法运行结束正常停止。

2.使用interrupt方法中断线程。

3.使用stop方法暴力停止线程。

interrupt方法中断线程介绍：

interrupt方法其实并不是直接中断线程，只是给线程添加一个中断标志。

判断线程是否是停止状态：

this.interrupted(); 判断当前线程是否已经中断。（判断的是这个方法所在的代码对应的线程，而不是调用对象对应的线程）

this.isInterrupted(); 判断线程是否已经中断。（谁调用，判断谁）

注：.interrupted()与isInterrupted()的区别：

interrupted()方法判断的是所在代码对应的线程是否中断，而后者判断的是调用对象对应的线程是否停止

前者执行后有清除状态的功能（如连续调用两次时，第一次返回true，则第二次会返回false）

后者没有清除状态的功能（两次返回都为true）

真正停止线程的方法：

异常法：

在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态，如果为true则 throw new interruptedException()然后捕获该异常即可停止线程。

return停止线程：

在run方法中 使用 this.interrupted();判断线程终止状态，如果为true则return停止线程。 （建议使用异常法停止线程，因为还可以在catch中使线程向上抛，让线程停止的事件得以传播）。

暴力法：

使用stop()方法强行停止线程（强烈不建议使用，会造成很多不可预估的后果，已经被标记为过时）

（使用stop方法会抛出 java.lang.ThreadDeath 异常，并且stop方法会释放锁，很容易造成数据不一致）

注：在休眠中停止线程：

在sleep状态下停止线程 会报异常，并且会清除线程状态值为false；

先停止后sleep，同样会报异常 sleep interrupted；

4.守护线程。

希望对您有所帮助！~

答1.进程

定义：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。天通苑电脑培训发现它是操作系启消统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。

进程的概念主要有两点：

第一，进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（textregion）、数据区域（dataregion）和堆栈（stackregion）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。

第二，进程是正皮一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操作系统执行之），它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。

2.线程

线程，有时被称为轻量级进程(LightweightProcess，LWP），是程序执行流的最小单元。线程，有时被称为轻量级进程(LightweightProcess，LWP），是程序执行流的最小单元。

3.适用范围

3.1.服务器中的文件管理或通信控制

3.2.前后台处理

3.3.异步处理

4.线程特点

1）轻型实体

2）独立调度和分派的基本单位。

3）可并发执行。

4）共享进程资源。

5.线程和进程的区别

1）地址空间和其它资源（如打开文件）：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。

2）通信：进程间悄清知通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。

3）调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

4）在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。

6.守护线程

守护线程是特殊的线程，一般用于在后台为其他线程提供服务.

Java中，isDaemon()：判断一个线程是否为守护线程.

Java中，setDaemon()：设置一个线程为守护线程.

7.线程概念模型

（1）分时：cpu将程序执行的时间分片，为每个任务分配时间片，时间片结束轮询下一个时间片的代码并执行。从微观上看，多任务的执行是串联的，但是从宏观来看却是多任务并发执行。

（2）多任务：程序可以一次运行多个任务，每个任务对应一个线程。

答什么才是cpu的上下文切换呢？

我们都知道，Linux 是一个多任务操作系统，它支持远大于 CPU 数量的任务同时运行。当然，这些任务实际上并不是真的在同时运行，而是因为系统在很短的时间内，将 CPU 轮流分配给它们，造成多任务同时运行的错觉。

而在每个任务运行前，CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行，也就是说，需要系统事先帮它设定好cpu寄存器和程序计数器。

cpu寄存器，是cpu内置的容量小，但是极快的内存，而程序计数器，则是用来存储cpu正在执行的指令位置，或者即将执行的下一条指令位置，他们都乱乱是cpu在运行任何任务前，必须依赖的环境，因此也被叫做cpu上下文。

而这些保存下来的上下文，会存储在系统内核中，并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响，让任务看起来还是连续运行。

根据任务的不同，CPU的上下文切换可以分为不同的场景，也就是进程上下文切换、线程上下文切换、中断上下文切换。

进程上下文切换

进程是由内核来管理和调度的，进程的切换只能发生在内核态。进程的上下文不仅包括了虚拟内存、栈、全局变量等用户空间的资源，还包括了内核堆栈、寄存器等内核空间的状态。

进程可以在这内核空间和用户空间运行，分别称为进程的用户态和进程的内核态。

从用户态到内核态的转变需要通过系统调用来完成，需要进行CPU上下文切换，保存用户态的CPU上下文，加载内核态的CPU上下文，结束后相反，其中发生了两次CPU上下文切换。这一切都在同一个进程中进行，会消耗系统资源，但并不是进程的CPU上下文切换。

进程的上下文切换比系统调用多一步，在保存当前进程的内核状态和CPU寄存器之前，需要先把该进程的虚拟内存和栈等保存下来，而加载了下一个进程的内核状态和CPU寄存器之后，还需要刷新下一个进程的虚拟内存和栈等。

进程上下文切换次数较多，很容易导致CPU将大量时间耗费在寄存器、内核栈以及虚拟内存等资源的保存和恢银祥复上，大大缩短了真正运行进程的时间。导致平均负载升高。

线程的上下文切换

线程和进程的区别，线程是调度的基哗搏档本单位，进程时资源拥有的基本单位，怎么理解呢？所谓内核中的任务调度，实际上调度的对象是线程，而进程时给线程提供虚拟内存、全局变量等资源的。

你也可以这样理解：

当进程只有一个线程时，可以认为进程就等于线程；

当进程拥有多个线程时，这些线程共享相同的虚拟内存和全局变量等资源，这些资源在上下文切换时并不需要修改。

当线程也有自己的私有数据时，比如自己的栈和寄存器，上下文切换时也需要保存。

根据上面描述的，线程的上下文切换就存在两种情况：

1.前后切换的两个线程是属于同一个进程，两个线程的资源基本是共享的，切换上下文时共享的资源不需要动，只有当线程有私有数据时，切换这些不共享的数据即可；

2.前后切换的两个进程不属于同一个进程，跟切换进程的上下文时一样的。

切换同一进程的线程比切换进程消耗更少的系统资源，这就是多线程对比多进程的优势。

我们通过阅读，知道的越多，能解决的问题就会越多，对待世界的看法也随之改变。所以通过本文，窝牛号相信大家的知识有所增进，明白了什么是多线程。

本站所发布的文字与图片素材为非商业目的改编或整理，版权归原作者所有，如侵权或涉及违法，请联系我们删除