进程与线程介绍
进程
程序由指令和数据组成，程序工作时，就会将指令加载至CPU，数据加载至内存，进程就是用来加载指令，管理内存，管理IO的。
当程序运行，磁盘加载这个程序的代码至内存，这时就开启了一个进程。
进程可以视为程序的一个实例，大部分程序能同时运行多个实例进程（记事本，浏览器），也有程序只能启动一个实例进程（网易云音乐）。
线程
一个进程之内可以有为一个或多个线程。
一个线程就是一个指令流，指令流中的一条条指令将以一定的顺序交给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。window中进程是不活动的，只是作为线程的容器。
对比
两者相互独立，进程包含线程，进程拥有的资源供线程共享，进程间通信复杂，线程相对简单
（因为资源共享），线程更轻量，上下文切换成本更低。
并行并发
单核CPU下，单个CPU轮流处理多个线程，这被称为并发。
多核CPU下，多个CPU同时处理多个线程，这被称为并行（并行中也有并发）。
比喻
CPU：一座工厂。
进程：工厂的一个车间（工厂电力有限，一次只能运行一个车间）。
线程：车间的工人（车间内可以有多个工人，车间内的资源为工人们所共享）。
并行：单核CPU下，同一时间只能有一个工人工作，其他工人不能工作，但是工作一段时间后会停止工作，把时间让给另外一个工人。工人轮流工作。
并发：多核CPU下，同一时间多个工人能同时工作。
异步和同步
同步：需要等待结果返回，才能继续运行（如读取文件操作）。
异步：不需要等待结果返回，就能继续运行。
结论：为防止同步操作等待费时，可以新开一个线程进行该费时操作，避免阻塞主线程（如 tomat的异步servlet，ui程序中开新线程防止阻塞ui线程）。
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多核CPU在某一情形下，开多个线程并行可以提供效率。单核仍然是轮流执行，可以实现任务间切换，但是上下文切换会耗费一段时间。IO操作不占用CPU，一般拷贝文件使用的是阻塞IO，需要一直等到IO结束，所以才有后面的非阻塞IO和异步IO优化。
创建线程
java程序启动时默认有一个主方法线程（主线程），在主线程之外创建线程可以使用如下方法：
原理：如果传入Thread对象中的Runable对象不为空，Thread对象中的run（）方法将会调用 Runnable对象的run（）方法，如方法2。方法1则是直接重写了Thread对象中的run方法。无论是哪个方法，都是运行run（）方法。推荐方法2，使用Runnable更容易与线程池等高级API配合，让任务类脱离了Thread继承体系，更加灵活。
方法3：
FutureTask配合Thread
FutrueTask能够接受Callable类型的参数，用来处理有返回结果的情况
多个线程运行
交替执行。
谁先谁后，不受我们控制，由底层调度器控制。
线程上下文切换（Thread Context Switch）
上下文切换原因：
线程的CPU时间片用完垃圾回收
有更高优先级的线程需要运行
线程调用了sleep，wait，lock，synchronized，yield，park，join等方法
Context Switch发生时，操作系统会保持当前线程状态，然后恢复另一个线程状态（如下
图），Java中对应的概念就是程序计数器（Program Counter Register），它的作用是记住下一条jvm指令的执行地址，是线程私有的。
状态包括程序计数器，jvm中每个栈帧的信息（如局部变量，操作数栈，返回地址等）。频繁发生上下文切换会降低性能。
查看进程，线程的方法
windows：
任务管理器 tasklist查看线程 taskkill杀死线程
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进程中线程的运行状况（图形界面）
常见方法
方法汇总
run vs start
调用run（）方法是由主线程执行，调用start（）方法由新线程执行，启动新线程必须用 start（）方法。start（）方法不能被多次调用。
sleep
调用sleep方法，线程会从Running状态进入Timed Waiting状态（不能分得CPU时间片）。其他线程可以用interrupt方法打断正在睡眠的方法，sleep方法会抛出interruptedException。
睡眠结束后线程未必会立刻执行。
建议用TimeUnit的sleep代替Thread中的sleep来获得更好的可读性。
sleep应用
防止CPU占用100%
没有用cpu来计算时，不要让while（true）空转浪费cpu，这时可以使用sleep和yield把cpu使用权交给其他程序
可以用wait或条件变量达到类似效果
不同的时，后两者需要加锁，并且需要唤醒操作，一般适用于进行同步的场景 sleep适用于无需同步的场景。
yield
调用yield方法，线程会从Running状态进入Runnable就绪状态（可能分得CPU时间片），然后调用其他同优先级的线程。如果这时没有同优先级的线程，将不能保证让当前线程停止。
具体实现依赖于操作系统的任务调度器。
线程优先级
线程优先级会提示（hint）任务调度器优先调度该线程。
CPU繁忙时，优先级高的线程会获得更多时间片；CPU空闲时，优先级几乎没用。
线程的调度并不受线程优先级和yield控制，实际上是由任务调度器决定的。
join
等待某一线程运行结束才能执行接下来的代码，应用于同步。
有参的join方法可以限制等待的最长时间，最长等待时间过后，将不再等待，继续向下运行。
interrupt
线程正常运行时被打断，打断标记设为真；执行sleep，wait，join方法时被打断，会以抛出异常的方式表示被打断，打断标记设为假（清空打断标记）。
打断标记可以用来判断打断后线程是运行还是终止。
如下代码中t1将一直运行
可以使用打断标记优雅地停止线程，代码如下
interrupt打断park
park方法能使线程停止运行，使用interrupt方法打断park能使线程继续运行，打断标记设为真，之后再调用park方法线程也不会停止运行（打断标记为真park失效）
如下代码中，第二个park方法将不再生效
使用interrupted方法能清空打断标记（输出结果仍为真），第二个park方法能够再生效
不推荐使用的方法
这些方法已经过时，容易破坏同步代码块，造成线程死锁，interrupt，wait，notify取代了这些方法
主线程和守护线程
默认情况下，Java进程只会在所有线程都结束运行才结束。但有一种特殊的线程叫守护线程，在非守护线程结束后，守护线程将强制结束。
设置守护线程代码如下，t1线程将强制结束。
应用
垃圾回收器就是一种守护线程。
Tomcat中的Acceptor和Poller线程都是守护线程，所以Tomcat接收shutdown命令后，不会等它们处理完当前请求。
