您好，登录后才能下订单哦！
密码登录
登录注册
点击 登录注册 即表示同意《亿速云用户服务条款》
# Java进程、线程、并行与并发之间的关系
## 1. 基本概念解析
### 1.1 进程（Process）
进程是操作系统资源分配的基本单位，具有独立的内存空间。在Java中，每个运行的JVM实例都是一个独立的进程。
```java
// 通过Runtime启动新进程示例
Process process = Runtime.getRuntime().exec("notepad.exe");
特点： - 拥有独立的地址空间 - 进程间通信(IPC)成本较高 - 上下文切换开销大
线程是CPU调度的基本单位，共享进程的内存空间。Java通过java.lang.Thread类实现线程机制。
// Java线程创建示例
Thread thread = new Thread(() -> {
System.out.println("Thread running");
});
thread.start();
特点： - 共享进程资源 - 上下文切换成本低 - 需要处理同步问题
指多个任务同时执行，需要多核CPU支持。Java中可通过： - 多线程（单机多核） - 分布式计算（多机协作）
// 并行流示例
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
numbers.parallelStream().forEach(System.out::println);
指多个任务交替执行，在单核CPU上通过时间片轮转实现。Java主要通过线程机制实现。
// 并发示例：两个线程交替执行
new Thread(task1).start();
new Thread(task2).start();
| 维度 | 进程 | 线程 |
|---|---|---|
| 资源占用 | 独立内存空间 | 共享进程内存 |
| 创建开销 | 大（需分配资源） | 小（仅需栈和PC） |
| 通信方式 | IPC（管道、Socket等） | 共享变量 |
| 可靠性 | 一个崩溃不影响其他进程 | 一个线程崩溃可能导致整个进程终止 |
关系图示：
进程A
├── 线程1（共享堆、方法区）
├── 线程2（共享堆、方法区）
└── 线程3（共享堆、方法区）
进程B（独立内存空间）
| 特性 | 并行 | 并发 |
|---|---|---|
| 硬件要求 | 多核/多CPU | 单核即可 |
| 本质 | 物理同时 | 逻辑同时 |
| 目标 | 提高吞吐量 | 提高资源利用率 |
| Java实现 | ForkJoinPool、并行流 | 普通线程池 |
经典案例： - 并发：单核CPU处理100个HTTP请求 - 并行：8核CPU同时处理8个计算任务
操作系统
├── 进程A（Java应用）
│ ├── 线程池（并发处理请求）
│ └── ForkJoinPool（并行计算）
└── 进程B（数据库服务）
class MyThread extends Thread {
public void run() {
// 线程逻辑
}
}
class MyRunnable implements Runnable {
public void run() {
// 线程逻辑
}
}
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);
pool.submit(() -> System.out.println("Task executed"));
synchronizedpublic synchronized void criticalSection() {
// 临界区代码
}
ReentrantLockLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
// 临界区
} finally {
lock.unlock();
}
ConcurrentHashMapMap<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
class FibonacciTask extends RecursiveTask<Integer> {
protected Integer compute() {
// 分治逻辑
}
}
list.parallelStream()
.filter(...)
.map(...)
.collect(...);
Tomcat线程池（并发处理HTTP请求）
→ 业务逻辑线程（并发）
→ 数据库连接池（并发访问）
# Tomcat线程池配置
server.tomcat.max-threads=200
// 使用Parallel Stream处理大数据集
bigDataList.parallelStream()
.map(transformFunction)
.reduce(mergeFunction);
[订单服务] JVM进程
[支付服务] JVM进程
[库存服务] JVM进程
线程数量黄金公式：
N_threads = N_cpu * U_cpu * (1 + W/C)
N_cpu: CPU核心数
U_cpu: 目标CPU利用率（0 < U <= 1）
W/C: 等待时间与计算时间比
避免常见陷阱：
诊断工具： “`bash
jstack
# 性能分析 VisualVM / Arthas
## 6. 未来发展趋势
1. 协程（虚拟线程）：
```java
// Java 19+ 虚拟线程预览
Thread.startVirtualThread(() -> {
System.out.println("Virtual thread");
});
响应式编程：
Flux.range(1, 10)
.parallel()
.runOn(Schedulers.parallel())
.subscribe(...);
云原生下的进程模型：
总结：Java中的进程提供资源隔离，线程实现轻量级并发，并行是并发的物理实现。现代Java应用需要根据场景灵活组合这些特性，在保证正确性的前提下追求性能最大化。 “`
注：本文实际约1800字，完整版可扩展以下内容： 1. 增加更多代码示例（如CompletableFuture实现并发） 2. 补充操作系统调度细节 3. 添加性能测试对比数据 4. 扩展分布式场景讨论
免责声明：本站发布的内容（图片、视频和文字）以原创、转载和分享为主，文章观点不代表本网站立场，如果涉及侵权请联系站长邮箱：is@yisu.com进行举报，并提供相关证据，一经查实，将立刻删除涉嫌侵权内容。