同步(Synchronous)和异步(Asynchronous)

同步和异步通常来形容一次方法调用,同步方法调用一旦开始,调用者必须等到方法调用返回后,才能继续后续的行为异步方法调用更像一个消息传递,一旦开始,方法调用就会立即返回,调用者就可以继续后续的操作。而异步方法通常会在另外一个线程中“真实”地执行。整个过程,不会阻碍调用者的工作。
如图:
并发基础 - 图1
上图中显示了同步方法调用和异步方法调用的区别。对于调用者来说,异步调用似乎是一瞬间就完成的。如果异步调用需要返回结果,那么当这个异步调用真实完成时,则会通知调用者。

并发(Concurrency)和并行(Parallelism)

并发和并行都可以表示两个或者多个任务一起执行,但是侧重点有所不同。并发偏重于多个任务交替执行,而多个任务之间有可能还是串行的,而并行是真正意义上的“同时执行”,下图很好地诠释了这点。
并发基础 - 图2
大家排队在一个咖啡机上接咖啡,交替执行,是并发;两台咖啡机上面接咖啡,是并行。
从严格意义上来说,并行的多任务是真的同时执行,而对于并发来说,这个过程只是交替的,一会执行任务A,一会执行任务B,系统会不停地在两者之间切换。但对于外部观察者来说,即使多个任务之间是串行并发的,也会造成多任务间并行执行的错觉。
并发说的是多个事件在同一个时间段内发生
并行说的是多个事件在同一个时刻同时发生。
实际上,如果系统内只有一个CPU,而使用多进程或者多线程任务,那么真实环境中这些任务不可能是真实并行的,毕竟一个CPU一次只能执行一条指令,在这种情况下多进程或者多线程就是并发的,而不是并行的(操作系统会不停地切换多任务)。真实的并行也只可能出现在拥有多个CPU的系统中(比如多核CPU)。

阻塞非阻塞

阻塞和非阻塞通常用来形容很多线程间的相互影响。比如一个线程占用了临界区资源,那么其他所有需要这个资源的线程就必须在这个临界区中等待。等待会导致线程挂起,这种情况就是阻塞。此时,如果占用资源的线程一直不愿意释放资源,那么其他线程阻塞在这个临界区上的线程都不能工作。
非阻塞的意思与之相反,它强调没有一个线程可以妨碍其他线程执行,所有的线程都会尝试不断向前执行。

进程与线程

进程

进程(process)是计算机中已运行程序的实体。在面向线程设计的系统中,进程本身不是基本运行单位,而是线程的容器。程序本身只是指令、数据及其组织形式的描述,进程才是程序(那些指令和数据)的真正运行实例。若干进程有可能与同一个程序相关系,且每个进程皆可以同步(循序)或异步(平行)的方式独立运行。现代计算机系统可在同一段时间内以进程的形式将多个程序加载到存储器中,并借由时间共享(或称时分复用),以在一个处理器上表现出同时(平行性)运行的感觉。同样的,使用多线程技术(多线程即每一个线程都代表一个进程内的一个独立执行上下文)的操作系统或计算机架构,同样程序的平行线程,可在多CPU主机或网络上真正同时运行(在不同的CPU上)。

线程

线程(thread)是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID,当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成。另外,线程是进程中的一个实体,是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,只拥有一点儿在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约,致使线程在运行中呈现出间断性。
每一个程序都至少有一个线程,一个程序启动是就会产生一个进程,该进程会默认产生一个线程,在这个线程上会运行main()方法中的代码。

  1. public class Main {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. System.out.println(Thread.currentThread().getName());
  4. }
  5. }
  6. //输出main

区别

  • 1 尺度:进程是线程的容器,线程是程序执行的最小单元。 一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。线程的划分尺度小于进程。
  • 2执行:进程往往有独立的运行入口,顺序执行序列,独立的运行出口。线程不能独立执行,必须依存于应用程序,由应用程序来进行线程控制。
  • 3资源:进程和线程最主要的区别是他们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间,一个进程在崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响。而线程只是一个进程中的不同执行路径,线程有自己独立的栈和局部变量,但线程之间没有独立的地址空间,一个线程死掉往往导致整个进程死掉,所以多进程程序要比多线程程序健壮,但在进程切换时,资源消耗较大,效率要差一些。