Java线程基础：程序与进程的关系与Java线程实现

Java中的线程（Thread）是程序并发执行的基本单元，它是在多道程序环境下，为了实现并发和资源共享而设计的一种机制。线程概念与程序和进程紧密相关。 首先，我们来了解一下程序（Program）。程序是一系列有序的指令集合，它定义了计算机完成特定任务所需的操作步骤及其顺序。在单道程序运行环境中，如早期的DOS系统，计算机一次只运行一个用户程序，具有资源独占性、执行顺序性和结果再现性的特点。这意味着程序执行时不允许中断，且每次执行的结果取决于相同的环境和初始条件。 进入多道程序运行环境，如现代的Unix和Linux系统，允许同时运行多个程序。在这种环境下，进程（Process）的概念变得重要。进程是程序在内存中的独立实例，即使同一程序也可以有多个实例并发运行，比如同时打开多个文本编辑器窗口。每个进程都有自己的资源和执行上下文，虽然它们共享部分资源，但相互之间是独立的。进程间通信（IPC，Inter-Process Communication）是关键，比如通过管道、信号或消息队列进行数据交换。 进程的特点包括： 1. 间断性：CPU在多个进程之间切换执行，给用户带来并发执行的假象。 2. 失去封闭性：进程间共享资源，可能导致结果不可再现性，因为一个进程的行为可能受到其他进程的影响。 3. 不再现性：同一程序在不同时间和环境下可能有不同的运行结果，因为内存中的状态和外部因素可能变化。 对于Java程序员来说，理解线程至关重要。Java中的线程是通过Thread类和Runnable接口来创建的，线程可以共享内存，但有自己的堆栈空间，这意味着线程可以独立执行代码片段，提高程序的并发性能。Java提供丰富的线程管理工具，如synchronized关键字、ThreadLocal和Lock接口，帮助开发者协调线程间的同步和互斥。 总结来说，Java线程是程序并发执行的关键，它在多道程序环境中提供了并发执行的能力，同时与进程的概念密切相关。理解线程的运作原理有助于编写高效、可维护的并发代码。