深入java多线程，认识多线程

柔光的暖阳◎ 2022-03-12 18:30 417阅读 0赞

### 1、什么是多线程？ ###

讲到线程，不得不提到进程，而进程跟操作系统相关联。一个进程对应的是一个运行中的应用程序，我们平时上的QQ、浏览器都会有相对应的进程，进程是操作系统运行的基本单位，一个应用程序可能有多同时运行的进程。每个进程都有独立的内存空间。在Windows系统中，一个运行的exe就是一个进程。

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线程是进程的子集，一个进程包含很多线程，每条线程并行执行不同的任务。一条线程是进程内部的一个独立执行单元，是进程中的一个实体，被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源。我们常说的多线程并发，不是真正的同时运行多个线程，并发是cpu通过cpu调度算法按一定次序执行多个线程，在使用感知上是感觉不到的。并行才是真正上的同时处理同时运行。现在电脑一般都是多核，可以同时处理多个线程，处理速度加快很多。

运行普通java程序需要一条线程（gc线程除外）。当运行一个类时，jvm会在操作系统中启动一个线程，cpu接受到线程执行任务时即开始执行，直至执行完毕。

每当使用 java 命令执行一个类时，实际上都会启动一个 JVM，每一个 JVM 实际上就是在操作系统中启动了一个线程，java 本身具备了垃圾的收集机制，所以在 Java 运行时至少会启动两个线程。由于创建线程的开销比创建进程的开销小的多，所以在开发多任务运行的时候，通常考虑创建多线程，而不是创建多进程。

早期java对多线程的支持很差，算是软肋，可能早期的cpu都是单核为主，硬件性能不高，再加上早期高并发现象很少，不像现在普遍都存在高并发。自jdk1.5以来，java不断在完善对多线程的支持，优化synchronized效率，引入java.util.concurrent包，新创建了很多并发接口和类。在大数据时代，大型小型公司都存在高并发现象，可以说是随处可见，随着时代的发展，高并发场景只会越来越多，cpu处理速度只会加快，java作为现如今主流的服务器端开发语言，对多线程的支持必不可少，多线程也将成为开发语言的重中之重。

### 2、为什么要用多线程，使用多线程好处有哪些？ ###

多线程出现的原因:

为了充分利用cpu资源，为了提高cpu的使用率，采用多线程的方式去同时完成几件事情而不互相干扰。处理大量的IO操作时或处理的情况需要花费大量的时间等等。比如：读写文件，视频图像的处理。现如今cpu处理能力相对来说比较高，大部分时间都会有空闲的cup资源，多线程可以合理使用空闲cpu资源，加快程序运行速度。

1.  发挥多处理器的强大能力。
2.  处理异步事件。多线程能一部分线程接收客户端请求，一部分线程处理请求。单线程不能同时处理，阻塞接收请求或者处理请求。
3.  响应更加灵敏的界面。
4.  提高程序运行效率。

### 3、多线程使用场景 ###

*  日常接触的jvm就是一个典型的多线程，一个线程运行java程序，同时另外线程运行gc，时时刻刻进行垃圾扫描回收
 *  tomcat容器，一部分线程接收请求，同时另一部分线程处理请求
 *  下载或者处理大文件时，大文件可以分成多个部分，每个线程处理一部分，很大程度加快了处理速度，缩短等待时间
 *  异步处理任务，例如：订单业务处理完，异步发送其他通知或者推送。会员注册完成送积分，送积分需远程访问另外的积分系统，或者访问比较耗时，可以开辟新的线程来处理这样的请求。（非保障性）
 *  备份、复制的操作，例如非常耗时的大文件大数据的复制，备份数据库，可以单独开个线程进行处理。典型的比如mysql数据库的主从复制，每次要主从同步时，mysql服务会在后台开启新线程，同步binlog文件。
 *  大数据处理，单线程处理大数据耗时多，可以把数据分成多份，多个线程处理。例如要校验一万条数据，单线程要花十分钟，将一万条数据分10份，开10个线程处理，每个线程处理一千条，只需大概一分钟。
 *  等等

### 4、多线程的不利之处 ###

*  多线程运行需要更多的运行内存
 *  多线程之间频繁切换需耗费大量的cpu性能和时间，一般多线程都是按时间片来运行，时间片用完即切换下一个线程
 *  多线程容易产生死锁、数据共享、数据一致性等问题。使用多线程无疑直接的加大了开发人员的工作量和工作难度，多线程程序比单线程程序的设计要复杂的多，对开发人员的要求也更高。在多线程环境下，会出现各种无法预知的多线程问题，如果保证数据多线程问题也是一大难点，由此，java也新创建对多线程支持的包、类、关键字、锁等。

### 5、多线程一定快吗 ###

答案当然是不一定，多线程之间切换需要消耗cpu大量性能，不是所有的场景都要使用多线程。

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