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IO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 360安全卫士）

线程

• 一个进程之内可以分为1到多个线程
• 一个线程就是一个指令流，将指令流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，进程作为最小资源分配单位。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。

并行与并发

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cpu在线程间（时间片很短）的切换非常快，人类感觉就是同时运行的，总结为一句话：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

多核CPU下，每个核都可以调度运行线程，真正同一时刻执行 称为并行。

应用

异步调用：

从方法调用的角度来讲，如果

• 需要等待结果返回，才能继续运行就是同步
• 不需要等待结果返回，就能继续运行就是异步

注意：同步在多线程中还有另外一层意思，是让多个线程步调一致。

项目中，视频文件需要转换格式等操作比较费时，这时开一个新线程处理视频转换，避免阻塞主线程。

tomcat的异步servlet，让用户线程处理耗时较长的操作，避免阻塞tomcat的工作线程

ui程序中，开线程进行其他操作，避免ui阻塞。

多核CPU才能提高效率，单核仍然是轮流执行。

测试工具：JMH 它会执行程序预热，执行多次测试并平均

IO操作不占用cpu，只是我们一般拷贝文件使用的是【阻塞IO】，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。所以才有后面的【非阻塞IO】和【异步IO】的优化。