一、进程和线程
进程
程序由指令和数据组成，但这些指令要运行，数据要读写，就必须将指令加载至CPU，数据加载至内存。在指令运行过程中还需要用到磁盘、网络等设备。进程就是用来加载指令、管理内存、管理I0的
当一个程序被运行，从磁盘加载这个程序的代码至内存，这时就开启了一个进程
进程就可以视为程序的一个实例。大部分程序可以同时运行多个实例进程(例如记事本、画图、浏览器等)，也有的程序只能启动一个实例进程(例如网易云音乐、360安全卫士等)
线程
一个进程之内可以分为一到多个线程
一个线程就是一个指令流，将指令流中的一条条指令以一定的顺序交给 CPU执行
Java 中，线程作为最小调度单位，进程作为资源分配的最小单位。在windows 中进程是不活动的，只是作为线程的容器
二者对比
进程基本上相互独立的，而线程存在于进程内，是进程的一个子集进程拥有共享的资源，如内存空间等，供其内部的线程共享
进程间通信较为复杂
- 同一台计算机的进程通信称为IPC (Inter-process communication)
- 不同计算机之间的进程通信，需要通过网络，并遵守共同的协议，例如 HTTP
线程通信相对简单，因为它们共享进程内的内存，一个例子是多个线程可以访问同一个共享变量
线程更轻量，线程上下文切换成本一般上要比进程上下文切换低
二、并发和并行
并发
单核 cpu 下，线程实际还是 串行执行 的。操作系统中有一个组件叫做任务调度器，将 cpu 的时间片(windows 下时间片最小约为 15 毫秒分给不同的线程使用，只是由于 pu 在线程间(时间片很短)的切换非常快，人类感觉是 同时运行的 。总结为一句话就是: 微观串行，宏观并行，
一般会将这种 线程轮流使用 cPu 的做法称为并发，concurrent
并行
多核下，每个cpu都可以调度线程，这个时候就是并行
三、单核和多核下多线程
单核cpu即使开启了多线程，还是无法提高效率的，本质还是串行的
单核 cpu 下，多线程不能实际提高程序运行效率，只是为了能够在不同的任务之间切换，不同线程轮流使用cpu，不至于一个线程总占用 cpu，别的线程没法干活
多核cpu可以并行跑多个线程，但能否提高程序运行效率还是要分情况的
有些任务，经过精心设计，将任务拆分，并行执行，当然可以提高程序的运行效率。但不是所有计算任务都能拆分(参考后文的[阿姆达尔定律])，也不是所有任务都需要拆分，任务的目的如果不同，谈拆分和效率没啥意义
I0操作不占用 cpu! 只是我们一般拷贝文件使用的是[阻塞10]，这时相当于线程虽然不用cpu，但需要一直等待IO结束，没能充分利用线程。所以才有[非阻塞IO]和[异步O]优化
四、创建和运行线程
法一：直接使用Thread
法二：继承runnable配合Thread
Thread代表线程
runnable代表要执行的任务（线程执行的代码）
jdk8以后还可以用lamda表达式来简化匿名内部类
法一法二小结
法三：FutureTask配合Thread
FutureTask能够接收Callable类型的参数，用来处理返回结果的情况
FutureTask也继承了runnable，所以可以跟runnable一样做任务对象，被thread来调用。还继承了future接口，可以返回参数。先了解就好，后面还会加深
五、查看进程
windows
任务管理器可以查看进程和线程数，也可以用来杀死进程
tasklist 查看进程
taskki11杀死进程
linux
ps -fe 查看所有进程
ps -fT -p<PID>查看某个进程(PID)的所有线程
kill 杀死进程
top 按大写H切换是否显示线程
top -H-p<PID>查看某个进程(PID)的所有线程
Java
jps命令查看所有Java进程
jstack<PID>查看某个Java进程(PID)的所有线程状态
jconsole来查看某个Java 进程中线程的运行情况 (是个图形界面)
六、线程的运行原理
栈与栈帧
比如mian方法运行创建栈帧，main调用a方法创建栈帧2进栈，a调用b，栈帧b进栈，运行完出栈b，然后a出，main栈帧再出，先进后出
如果是多线程是用不同的栈内存，所有栈帧都是不影响的
主要理解：线程之间的栈内存是相互独立的，每个线程又自己的栈内存。
线程的上下文切换
从使用cpu到不使用cpu就是一次上下文切换
垃圾回收也会，垃圾回收会暂停当前运行的所有线程，让垃圾回收线程去回收垃圾
频繁的切换上下文会影响性能，所有线程数不是越多越好，超过cpu核心数，在执行的时候就会切换上下文，在切换的时候，要把当前线程的栈帧顺序什么的，全部都记录起来。
怎么选择合适线程数后面会学，关注我的更新！
七、线程常见方法
1、start和run
start是用来启动线程，run是线程启动之后要执行的方法
在start之前线程是new状态，在start之后是runnable状态
2、Sleep
sleep后，线程状态从runnable编程timed waiting（阻塞）
其他线程可以用interrupt方法打断正在睡眠的线程，这时sleep方法会抛出interruptException
睡眠结束以后打断线程不一定立刻执行
TimeUnit来调用sleep比thread来调用好，因为有时间单位 可读性好
while（true）防止空转浪费cpu，所有可以配合sleep稍微休眠一下
3、yield
调用yield会让其他线程从running进入runnable就绪状态，然后调度其他线程
具体实现还是看任务调度器不一定礼让成功
4、join
如果调用方需要等待其他线程的结果返回，就需要同步，可以用join方法。
比如a线程要b线程执行结束，那a就join b线程，b线程结束后立马执行a
而且join可以带参数，有时效，如果等待超过这个时间就不会等待了。
5、interrupt
打断sleep、wait、join的线程（堵塞线程）
打断阻塞状态的线程，打断后打断标记会为false
打断正常运行的线程
打断完之后会到堵塞状态，然后把打断标记为真
八、主线程和守护线程
默认下java进程需要等待所有线程都运行结束，才结束。
守护线程，只要其他非守护线程运行结束，即使守护线程没运行完，也结束
常见：垃圾回收器就是守护线程
九、线程的状态（重点）
1、操作系统层面
初始状态：语言层面创建了线程对象，还没和操作系统关联
可运行状态：线程已经被创建（与操作系统线程关联），可以由cpu调度执行
运行状态：获取了CPU时间片运行中的状态（当cpu时间片用完又会回到可运行状态，造成线程上下文切换）
堵塞状态：调用堵塞api如bio读写文件，这个时候线程时间不会用到cpu，会导致上下文切换进入堵塞状态，等bio执行完毕，会由操作系统唤醒堵塞线程，转换成可运行状态
终止状态：线程执行完毕，生命周期结束
2、Java的层面
thread内部枚举6种状态
new：线程刚创建，但是没调用start（）方法
runnable：调用start（）之后，Java api层面的runnable状态覆盖了操作系统层面的可运行状态和运行状态和堵塞状态
timed_waiting：有时限的等待，sleep之后就是这个状态
waiting：join之后等待，就是这个状态
blocked：拿不到锁，陷入这个状态
terminated：线程执行完毕，生命周期结束
