Java线程模型

在操作系统中，进程被定义为应用程序的运行实例，是应用程序的一次动态执行。线程是进程内部程序执行的路径，是进程的一个执行单元。从根本上说，线程是可由系统调度的一个最简单的代码单元，负责执行包含在进程的地址空间中的程序代码。

多线程允许在程序中并发执行多个指令流，每个指令流都称为一个线程，彼此间互相独立。线程又称为轻量级进程，它和进程一样拥有独立的执行控制，由操作系统负责调度，区别在于线程没有独立的存储空间，而是和所属进程中的其他线程共享一个存储空间，这使得线程间的通信远较进程简单。

多个线程的执行是并发的，也就是在逻辑上“同时”，而不管是否是物理上的“同时”。如果系统只有一个CPU，那么真正的“同时”是不可能的，但是由于CPU的速度非常快，用户感觉不到其中的区别，因此只需要设想各个线程是同时执行即可。

Java提供的多线程功能使得在一个程序里可同时执行多个小任务。线程有时也称小进程是一个大进程里分出来的小的独立的进程。多线程带来的更大的好处是更好的交互性能和实时控制性能。当然实时控制性能还取决于系统本身（UNIX，Windows，Macintosh等），在开发难易程度和性能上都比单线程要好。传统编程环境通常是单线程的，由于JAVA是多线程的。为了更好的了解线程，用办公室工作人员作比喻。办公室工作人员就象CPU，根据上级指示做工作，就象执行一个线程。在单线程环境中，每个程序编写和执行的方式是任何时候程序只考虑一个处理顺序。打个比方说，就象办公室工作人员从头到尾不受打扰和分心，只安排做一个工作。当然，实际生活中工作人员很难一次只有一个任务，更常见的是工作人员要同时做几件事。老板将工作交给工作人员，希望工作人员做一这个工作，再做点那个工作，等等。如果一个任务无法做下去了，比如工作人员等待另一部门的信息，则工作人员将这个工作放在一边，转入另一个工作。一般来说，老板希望工作人员手头的各个任务每一天都有一些进展。这样就引入了多线程的概念。多线程编程环境与这个典型的办公室非常相似，同时给CPU分配了几个任务或线程。和办公室人员一样，计算机CPU实际上不可能同一时间做几件事，而是把时间分配到不同的线程，使每个线程都有点进展。如果一个线程无法进行，比如线程要求的键盘输入尚未取得，则转入另一线程的工作。通常，CPU在线程间的切换非常迅速，使人们感觉到好象所有线程是同时进行的。多线程编程环境用方便的模型隐藏CPU在任务切换间的事实。模型允许假装成有多个可用的CPU。为了建立另一个任务，编程人员要求另一个虚拟CPU，指示它开始用某个数据组执行某个程序段。

在多线程编程中，每个线程都用编码提供线程的行为，将数据供给编码操作。多个线程可以同时处理同一编码和数据，不同的线程也可能各有不同的编码和数据。事实上编码和数据部分是相当独立的，需要时即可向线程提供。因此经常是几个线程使用同一编码和不同的数据。

Java的设计思想是建立在当前大多数操作系统都实现了线程调度。Java虚拟机的很多任务都依赖线程调度，而且所有的类库都是为多线程设计的。Java利用多线程实现了整个执行环境是异步的。在Java程序里没有主消息循环。如果一个线程等待读取网络数据，它可以运行但不停止系统的其他线程执行。一个线程启动后，它可以被挂起，暂时不让它执行。挂起的线程可以重新恢复执行。任何时间线程都可以被停止，被停止的线程就不能再重新启动。Java语言里，线程表现为线程类，线程类封装了所有需要的线程操作控制。线程类是控制线程行为的惟一的手段。一个Java程序启动后，就已经有一个线程在运行。可通过调用Thread.currentThread()方法来查看当前运行的是哪一个线程。