基于线程、并发的基本概念(详解)

什么是线程？

提到“线程”总免不了要和“进程”做比较，而我认为在Java并发编程中混淆的不是“线程”和“进程”的区别，而是“任务（Task）”。进程是表示资源分配的基本单位。而线程则是进程中执行运算的最小单位，即执行处理机调度的基本单位。关于“线程”和“进程”的区别耳熟能详，说来说去就一句话：通常来讲一个程序有一个进程，而一个进程可以有多个线程。

但是“任务”是很容易忽略的一个概念。我们在实际编码中通常会看到这么一个包叫做xxx.xxx.task，包下是XxxTask等等以Task后缀名结尾的类。而XxxTask类通常都是实现Runnable接口或者Thread类。严格来说，“任务”和并发编程没多大关系，就算是单线程结构化顺序编程中，我们也可以定义一个Task类，在类中执行我们想要完成的一系列操作。“任务”我认为是我们人为定义的一个概念，既抽象又具体，抽象在它指由软件完成的一个活动，它可以是一个线程，也可以是多个线程共同达到某一目的的操作，具体在于它是我们认为指定实实在在的操作，例如：定时获取天气任务（定时任务），下线任务……关键就在于不要认为一个任务对应的就是一个线程，也许它是多个线程，甚至在这个任务中是一个线程池，这个线程池处理这个我们定义的操作。

我产生“线程”和“任务”的疑惑就是在《Thinking in Java》这本书的“并发”章节中它将线程直接定义为一个任务，在开篇标题就取名为“定义任务”,并且提到定义任务只需实现Runnable接口.而这个任务则是通过调用start来创建一改新的线程来执行.说来说去有点绕,其实也不必纠结于在书中时而提到线程,时而提到人任务.我认为就记住:任务是我们在编程时所赋这段代码的实际意义,而线程就关注它是否安全,是否需要安全,这就是后面要提到的线程安全问题.在像我一样产生疑惑时,不用在意它两者间的关系和提法。

什么是并发？

提到了并发，那又不得不和并行作比较。并发是指在一段时间内同时做多个事情，比如在1点-2点洗碗、洗衣服等。而并行是指在同一时刻做多个事情，比如1点我左手画圆右手画方。两个很重要的区别就是“一段时间”和“同一时刻”.在操作系统中就是：

1) 并发就是在单核处理中同时处理多个任务。(这里的同时指的是逻辑上的同时)

2) 并行就是在多核处理器中同时处理多个任务。(这里的同时指的就是物理上的同时)

初学编程基本上都是单线程结构化编程，或者说是根本就接触不到线程这个概念，反正程序照着自己实现的逻辑，程序一步一步按照我们的逻辑去实现并且得到希望输出的结果。但随着编程能力的提高，以及应用场景的复杂多变，我们不得不要面临多线程并发编程。而初学多线程并发编程时，常常出现一些预料之外的结果，这就是涉及到“线程安全”问题。

什么线程安全？

这是在多线程并发编程中需要引起足够重视的问题，如果你的线程不足够“安全”，程序就可能出现难以预料，以及难以复现的结果。《Java并发编程实战》提到对线程安全不好做一个定义，我的简单理解就是：线程安全就是指程序按照你的代码逻辑执行，并始终输出预定的结果。书中的给的定义：当多个线程访问某个类时，这个类始终都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的。具体有关线程安全的问题，例如原子性、可见性等等不在这里做详细阐述，适当的时候会进行详细介绍，简单说一点，想要这个线程安全，得在访问的时候给它上个锁，不让其他线程访问，当然这种说法不严谨，不过可以暂时这么理解。

以上是从基本概念理论出发来大致了解需要知道的一些概念，下面就针对JDK中有关线程的API来对多线程并发编程做一个了解。

java.lang.Object  -public void notify()//唤醒这个对象监视器正在等待获取锁的一个线程  -public void notifyAll()//唤醒这个对象监视器上正在等待获取锁的所有线程  -public void wait()//导致当前线程等待另一个线程调用notify()或notifyAll()  -public void wait(long timeout)// 导致当前线程等待另一个线程调用notify()或notifyAll()，或者达到timeout时间  -public void wait(long timeout, int nanos)//与上个方法相同，只是将时间控制到了纳秒nanos