Java并发学习：进程与线程的区别

进程的基本原理

一个进程是一个程序的一次启动和执行，是操作系统程序装入内存，给程序分配必要的系统资源，并且开始运行程序的指令。

同一个程序可以多次启动，对应多个进程，例如同一个浏览器打开多次。

一个进程由程序段、数据段和进程控制块三部份组成：

• 程序段一般也被称为代码段。代码段是进程的程序指令在内存中的位置，包含需要执行的指令集合
• 数据段是进程的操作数据在内存中的位置，包含需要操作的数据集合
• 程序控制块(Program Control Block, PCB)包含进程的描述信息和控制信息，是进程存在的唯一标志

线程的基本原理

为什么有线程？线程解决了什么问题？

随着计算机的发展，CPU的性能越来越高，从早期的20MHz发展到了现在的2GHz以上，从单核CPU发展到了多核CPU，性能提升了成千上万倍。为了充分发挥CPU的计算性能，提升CPU硬件资源的利用率，同时弥补进程调度过于笨重产生的问题，进程内部演进出了并发调度的诉求，于是就发明了线程。

线程是CPU调度的最小单位。

一个进程可以有一个或多个线程，各个线程之间共享进程的内存空间、系统资源，进程仍然是操作系统资源分配的最小单位。

一个标准的线程主要由三部份组成，即线程描述信息、程序计数器和栈内存。在Java中，执行程序流程的重要单位是“方法”，而栈内存的分配单位是“栈帧”（或者叫“方法帧”）。

• 方法的每一次执行都需要为其分配一个栈帧（方法帧），栈帧主要保存该方法中的局部变量、方法的返回地址以及其他方法的相关信息。
• 当线程的执行流程进入方法时，JVM就会为方法分配一个对应的栈帧压入栈内存；当线程的执行流程跳出方法时，JVM就从栈内存弹出该方法的栈帧，此时方法帧的局部变量的内存空间就会被回收

进程和线程的区别

• 线程是“进程代码段”的一次顺序执行流程。一个进程由一个或多个线程组成，一个进程至少有一个线程。
• 线程是CPU调度的最小单位，进程是操作系统分配资源的最小单位。线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。
• 线程是出于高并发的调度诉求从进程内部演进而来的。线程的出现既充分发挥了CPU的计算性能，又弥补了进程调度过于笨重的问题。
• 进程之间是相互独立的，但进程内部的各个线程之间并不完全独立。各个线程之间共享进程的方法区内存、堆内存、系统资源（文件句柄、系统信号等）。
• 切换速度不同：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。所以，有的时候，线程也称为轻量级进程。