进程和线程常用方法

进程

定义

进程是操作系统分配资源的基本单位，是程序的一次执行过程
每个进程都有独立的内存空间、文件描述符、环境变量等资源
进程之间相互隔离，一个进程崩溃不会影响其他进程

特点

独立性：每个进程有独立的内存空间和资源
隔离性：进程之间通过进程间通信（IPC）机制进行交互
资源开销大：创建和销毁进程的开销较大，因为需要分配和回收独立的内存空间和资源

线程

定义

线程是进程中的一个执行单元，是 CPU 调度的基本单位
一个进程可以包含多个线程，这些线程共享进程的内存空间和资源
线程之间可以直接访问共享数据，但也需要同步机制来避免竞争条件

特点

共享资源：线程共享进程的内存空间和资源
轻量级：创建和销毁线程的开销较小
并发性：线程可以并发执行，提高程序的执行效率

线程常用方法

Thread.currentThread()：获取当前线程对象

Object.getName() 和 setName(String name)，获取或设置线程的名称

Thread thread = new Thread(() -> {
    System.out.println("Thread name: " + Thread.currentThread().getName());
});
thread.setName("MyThread");
thread.start();

Object.getPriority() 和 setPriority(int priority)

优先级范围：1（最低）到 10（最高），默认优先级为 5

特点：优先级高的线程有更大的机会获得 CPU 时间片

Thread thread = new Thread(() -> {
    System.out.println("Thread priority: " + Thread.currentThread().getPriority());
});
thread.setPriority(Thread.MAX_PRIORITY); // 设置最高优先级
thread.start();

Thread.sleep(long millis)，让当前线程暂停执行指定的时间（毫秒）
- 不会释放锁
- 可能会被中断，抛出 InterruptedException
```
try {
    Thread.sleep(1000); // 暂停 1 秒
} catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
}
```

Object.join()，让当前线程等待目标线程终止

可以设置超时时间（如 join(long millis)）

可能会被中断，抛出 InterruptedException

Thread thread = new Thread(() -> {
    System.out.println("Thread is running.");
});
thread.start();
thread.join(); // 当前线程等待，等待插入的线程终止
System.out.println("Thread is done.");

Object.interrupt()，中断目标线程
- 如果线程处于 wait()、sleep() 或 join() 状态，会抛出 InterruptedException
- 可以通过 isInterrupted() 检查线程的中断状态
- 对于正在运行中的线程，interrupt() 仅设置中断标志位，不会直接停止线程。需要线程主动检查中断状态（如通过 isInterrupted() 或 Thread.interrupted() ）并终止任务
- 线程处于阻塞状态（如 sleep()、wait()、join()），调用 interrupt() 会触发 InterruptedException 异常，线程可以通过捕获该异常退出阻塞状态
```
Thread thread = new Thread(() -> {
    while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
        System.out.println("Thread is running.");
    }
    System.out.println("Thread is interrupted.");
});
thread.start();
Thread.sleep(1000);
thread.interrupt(); // 中断线程
```

守护线程

守护线程（Daemon Thread）是 Java 中一种特殊类型的线程，主要作用是为其他线程（用户线程）提供后台支持服务
当所有用户线程结束时，无论守护线程是否执行完成，JVM 都会自动终止守护线程并退出
默认优先级较低
不会阻止 JVM 退出，常用于执行非关键任务（如垃圾回收、日志记录等）
用Object.setDaemon(true)设置线程为守护线程，必须在调用 start() 方法前设置

Thread daemonThread = new Thread(() -> {
    while (true) {
        System.out.println(" 守护线程运行中...");
        try { Thread.sleep(1000);  } 
        catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();  }
    }
});
daemonThread.setDaemon(true);   // 必须在 start() 前调用 
daemonThread.start();

并发

定义

并发是指多个任务在同一时间段内交替执行，从宏观上看似乎是同时进行的，但实际上是通过快速切换任务来实现的
并发通常用于提高系统的响应性和资源利用率
单核 CPU 上的多任务处理：通过操作系统的任务调度，快速切换多个任务，实现并发执行

特点

任务交替执行：多个任务在同一时间段内交替执行，但某一时刻只有一个任务在运行
适用于 I/O 密集型任务：并发适合处理需要等待 I/O 操作（如文件读写、网络请求）的任务

实现方式

多线程：通过创建多个线程来实现并发
事件驱动：通过事件循环和回调函数来实现并发

并行

定义

并行是指多个任务在同一时刻同时执行，通常需要多核 CPU 或分布式系统的支持
并行通常用于提高系统的计算性能

特点

任务同时执行：多个任务在同一时刻同时执行
提高计算性能：通过同时执行多个任务，可以显著提高计算速度
适用于 CPU 密集型任务：并行适合处理需要大量计算的任务

实现方式

多核 CPU：通过多核 CPU 同时执行多个线程或进程
分布式系统：通过多台计算机同时执行任务

posted @ 2025-03-17 21:06 QAQ001 阅读(13) 评论(0) 收藏举报

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