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Java 并发中线程和进程的关系与区别

article 2025/1/22 9:09:19

进程是操作系统分配资源的基本单位。它是一个程序的执行实例，每个进程都有自己独立的内存空间、文件描述符和其它系统资源。一个进程可以拥有多个线程，且每个进程互相独立，不能直接共享内存数据。

线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。一个进程可以包含多个线程，这些线程共享同一进程的资源（如内存、文件描述符等），但每个线程都有自己独立的执行路径、程序计数器、栈以及局部变量等。

在Java中，Java虚拟机（JVM）运行在一个进程中。该进程启动时，会启动多个线程以执行程序中的任务。Java通过Thread类和Runnable接口来管理线程。通过并发编程，程序可以同时执行多个任务，从而提高运行效率。

进程的主要实现由操作系统管理，在Java层面我们不直接操作进程，而是由JVM代表Java程序进行资源的分配。
线程的创建和管理可以直接在Java代码中完成，使用Java中的Thread类或通过实现Runnable接口来定义任务。

进程包含线程：一个进程可以包含多个线程，一个JVM进程中至少有一个主线程负责执行main方法。线程是进程中的运行单元。
线程共享进程资源：同一进程中的线程共享该进程的内存空间、文件描述符等资源，这使得线程之间的通信相对容易。例如，在Java中，多个线程可以共享一个对象的实例变量。
线程之间的并发执行：线程是并发执行的，多个线程可以同时运行。线程可以利用多核CPU来并行处理任务，而进程之间则是相对独立的，不能直接共享数据。

特性	进程	线程
资源独立性	进程之间相互独立，拥有独立的内存空间。	同一进程中的线程共享内存和其他资源。
开销大小	创建、销毁进程的开销大，切换进程需要保存和恢复大量上下文信息。	线程开销小，线程上下文切换比进程切换要轻量得多。
通信方式	进程之间通信需要借助IPC机制，如管道、消息队列、共享内存等。	同一进程内的线程之间可以直接共享数据，通信方便。
故障影响	一个进程的崩溃不会直接影响其他进程。	线程共享进程内存，因此一个线程的崩溃可能导致整个进程的崩溃。
调度单位	进程是资源分配的单位，进程由操作系统调度执行。	线程是CPU调度的单位，由操作系统和JVM共同管理。