プロセスとは、リソース割り当てのためのオペレーティング システム。最小単位。CPU、メモリ空間、ディスク IO など。同じプロセス内の複数のスレッドがプロセス内のすべてのシステム リソースを共有し、プロセスはそれぞれから直接独立しています。他の。プロセスは、特定のデータ セットに対して実行アクティビティを実行する、特定の独立した機能を備えたプログラムであり、システム内でリソースの割り当てとスケジューリングを行うための独立した単位です。
プロセスとは、コンピューター上のプログラムの実行アクティビティです。プログラムを実行すると、プロセスが開始されます。明らかに、プログラムはデッドで静的ですが、プロセスはアクティブで動的です。プロセスは、システム プロセスとユーザー プロセスに分けることができます。オペレーティング システムのさまざまな機能を実行するために使用されるすべてのプロセスは、システム プロセスであり、実行状態にあるオペレーティング システム自体です。ユーザー プロセスは、ユーザーが開始したすべてのプロセスです。
スレッドはプロセスの実体であり、CPU の基本単位です。これは、独立して動作できる通常の基本ユニットよりも小さいです。スレッド自体は基本的にシステム リソースを所有せず、実行に必要な少数のリソース (プログラム カウンター、レジスタのセット、スタックなど) のみを所有しますが、プロセスが所有するすべてのリソースを他のスレッドと共有できます。同じプロセスで。
すべてのプログラム、特にJavaどんなプログラムでもスレッドを作成する必要があります main 関数を開始する必要があります メイン スレッド; Java Web は、スケジュールされたタスク、タイマー、JSP および Servlet、非同期メッセージ処理メカニズム、リモート アクセス インターフェイス RM など、あらゆる監視イベントを開発しました。 onClick トリガー イベントなどはすべて、スレッドと同時実行性の知識から切り離せません。
マルチコア: も参照CMP は、米国スタンフォード大学によって提案されたシングルチップ マルチプロセッサ (Chip Multiprocessors、CMP) に SMP# を組み合わせたものです。大規模並列プロセッサの ## (対称プロセッサ) 同一チップ内に集積され、各プロセッサが異なる処理を並列実行します。このように複数の CPU を利用して同時に並列実行するプログラムは、並列処理と呼ばれる超高速コンピューティングを実現するための重要な方向性です。
2. マルチスレッドマルチスレッド:同時マルチスレッド。SMT と呼ばれます。 同じプロセッサ上の複数のスレッドを同時に実行させます。共有プロセッサ実行リソース。
3. コアとスレッドの数コアとスレッドの数: 現在主流の CPU はすべてマルチコアです。オペレーティング システムはスレッドを通じてタスクを実行するため、コアの数を増やす目的はスレッドの数を増やすことです。通常、これらは 1:1 の対応関係にあり、これは クアッドコア CPU を意味します 通常、スレッドは 4 つあります。しかし、Intel がハイパー スレッディング テクノロジを導入した後、コアの数とスレッドの数は 1:2 の関係を形成しました。
並列 車両の最大数は 4 です。高速道路で並走する車両の台数が4台未満であれば、並列走行が可能です。 CPU もこの原則に基づいており、1 つの CPU は高速道路に相当し、コアまたはスレッドの数は併走できる車両の数に相当します。複数の CPU これは、複数の高速道路があり、それぞれに複数の車線が並んでいるのと同じです。
同時実行数について話すときは、単位時間を追加する必要があります。つまり、単位時間あたりの同時実行量はいくらでしょうか?実際には単位時間を離れても意味がありません。
よく言われるように、一度に 2 つのことを行うことはできません。これはコンピュータでも同じです。原則として、CPU は、次のことを行うために 1 つのプロセスにのみ割り当てることができます。このプロセスを実行します。私たちが普段使っているコンピュータには CPU が 1 つしか搭載されておらず、つまり心臓も 1 つしかないため、多目的に使用して複数のプロセスを同時に実行できるようにするには、同時実行テクノロジを使用する必要があります。同時実行テクノロジの実装は非常に複雑ですが、最も理解しやすいのは「タイム スライス ローテーション プロセス スケジューリング アルゴリズム」です。
同時実行性: は、アプリケーションが異なるタスクを交互に実行できることを意味します。たとえば、単一の CPU コアで複数のスレッドを実行することは意味しません。複数のタスクを同時に実行します。実行用に 2 つのスレッドを開いた場合、ほとんど知覚できない速度でこれら 2 つのタスクの実行を切り替え続けて、「同時実行」効果を実現します。これは、コンピューターの実行速度が高すぎるだけです。私たちが気づくのが早いです。
Parallel: は、アプリケーションが異なるタスクを同時に実行できることを意味します。たとえば、食事とテレビの視聴を同時に行うことができます。これら 2 つのことは同時に実行できます。
**同時実行と並列処理の違いは次のとおりです。 一方は交互に実行され、他方は同時に実行されます**
マルチコアCPUの誕生により、マルチスレッドかつ高同時実行プログラミングがますます注目され注目を集めています。
上記の CPU の紹介から、多くのスレッド同時実行メカニズムを使用しない市場、特にサーバーに複数の CPU がある場合。プログラムの基本的なスケジューリング単位はスレッドです。スレッドは、CPU の 1 つのコアの 1 つのスレッドでのみ実行できます。i3 CPU を使用している場合、最悪でもデュアル コアと 4 スレッドの計算能力しかありません。スレッドの場合、CPU パフォーマンスの 3/4 が無駄になります。マルチスレッドを設計すると、複数の CPU の複数のコアの複数のスレッドで同時に実行できるため、CPU を最大限に活用し、パフォーマンスを削減できます。 CPU のアイドル時間を短縮し、その計算能力を発揮して同時実行性を高めます。 2. ユーザーの応答時間を短縮する
プログラム開発を行うとWebページの速度が1秒速くなり、ユーザー数が多ければコンバージョン数も増加します。私たちがよく閲覧する Web ページでは、ブラウザーがページを読み込むときに、Web サイトの対応する速度を向上させるために、さらにいくつかのスレッドを開いてネットワーク リソースを読み込みます。
マルチスレッドと高い同時実行性は、コンピュータのいたるところにあります。3. コードをモジュール化、非同期、シンプルにする
6. マルチスレッドに関する注意事項
2. スレッド間のデッドロック
3. スレッドが多すぎると、サービス リソースが枯渇し、クラッシュが発生します。
リソース プールはリソース ライブラリとも呼ばれます。マルチスレッドアプリケーションの開発には注意すべき点がたくさんありますが、その危険性を今後の作業でゆっくりと理解していただければ幸いです。
スレッドは互いに協力して特定の作業を完了します。例: 1 つのスレッドがオブジェクトの値を変更し、別のスレッドがその変更を感知して対応する処理を実行します。操作。プロセス全体が 1 つのスレッドで開始され、最後の実行は別のスレッドで行われます。前者はプロデューサーであり、後者はコンシューマです。このモデルは、「何を」と「どのように」を分離します。簡単な方法は、コンシューマ スレッドを継続的にループさせて、ループ内で満たされていない条件を設定しながら、変数が期待を満たしているかどうかを確認することです。条件が満たされた場合は、while ループを終了してコンシューマーの作業を完了します。
しかし、次のような問題があります。
適時性を確保するのが難しい。
オーバーヘッドを削減するのは困難です。スリープ時間を 1 ミリ秒などに短縮すると、コンシューマは状態の変化をより迅速に検出できますが、より多くのプロセッサ リソースが消費され、不必要な無駄が発生する可能性があります。
待機/通知メカニズム: は、1 つのスレッド A がオブジェクト O の wait() メソッドを呼び出して待機状態に入り、別のスレッド B がオブジェクト O を呼び出すことを意味します。 Notice() または NoticeAll() メソッドを使用すると、スレッド A は通知を受信した後、オブジェクト O の wait() メソッドから戻り、以降の処理を実行します。上記の 2 つのスレッドは、オブジェクト O を介して対話を完了します。オブジェクト上の wait() と Notice/notifyAll() の間の関係は、待機側と通知側の間の対話を完了するために使用されるスイッチ信号のようなものです。
notify(): wait メソッドからオブジェクトが戻るのを待っているスレッドに通知します。リターンの前提は、スレッドがオブジェクトのロックを取得しており、ロックを取得しているスレッドが存在しないことです。ロックを取得したため、再度 WAITING 状態に入ります。
notifyAll(): オブジェクトを待機しているすべてのスレッドに通知します
wait():このメソッドを呼び出すスレッドは待機状態に入ります。別のスレッドからの通知を待機するか、中断された場合にのみ戻ります。wait() メソッドを呼び出した後、オブジェクトのロックが解放されることに注意してください。
wait(long): タイムアウトし、一定時間待機します。ここでのパラメータ時間はミリ秒です。これは、最大 n ミリ秒待機することを意味します。通知がない場合は、タイムアウトしてリターン。
wait (long, int): タイムアウトをより細かく制御するには、ナノ秒に達する可能性があります。
待機と通知の標準的なパラダイムは次のとおりです。次に待機者が続きます。 以下の原則。
wait() および Notice() シリーズのメソッドを呼び出す前に、スレッドはオブジェクトのオブジェクトレベルのロックを取得する必要があります。同期のみ可能です。メソッドまたは同期ブロックで wait() メソッドと Notice() 一連のメソッドを呼び出します。wait() メソッドに入った後、現在のスレッドはロックを解放します。wait() から戻る前に、スレッドは競合します。他のスレッドと連携してロックを再取得し、notify() を実行します。一連のメソッドのスレッドが、notifyAll を呼び出した同期されたコード ブロックを終了した後、競合します。スレッドの 1 つがオブジェクト ロックを取得すると、そのスレッドは実行を継続します。スレッドが同期されたコード ブロックを出てロックを解放した後、ウェイクアップされている他のスレッドがロックを取得するために競合し続け、ウェイクアップされたすべてのスレッドがなくなるまで継続されます。実行を完了しました。 
notify と notificationAll を使用するべき人
notifyAll() はできるだけ使用してください。notify() は 1 つのスレッドしか起動しないため、注意して使用してください。 、ウェイクアップされるスレッドがウェイクアップする必要があるスレッドであることを確認することはできません。
以上がJava のマルチスレッド共有変数とコラボレーション メカニズムの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。
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