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什么是线程

线程是操作系统中执行程序的基本单元，是进程中由一个独立的控制流执行的单元。与进程相比，线程具有更细粒度的执行单位，同类线程共享进程的内存空间和系统资源。每个线程都有自己的堆栈，但它们共享同一个地址空间和其他系统资源。线程的使用可以显著提高程序的执行效率，因为线程切换的开销非常小。

进程与线程的区别

一个进程至少包含一个线程，而一个线程则是进程中执行任务的基本单元。线程比进程具有更细粒度的执行单位，这使得多线程程序能够在更短的时间内完成任务。与进程相比，线程的资源共享更加细致，进程和线程的主要区别在于资源管理的层次：

• 资源分配：进程拥有独立的内存空间，而线程共享进程的内存空间。
• 调度机制：线程的调度更加灵活，适合处理I/O密集型任务。
• 并发程度：线程比进程具有更高的并发能力，适合处理复杂的并发需求。

从逻辑角度看，线程允许一个应用程序在多个执行单元同时运行，从而提高系统的吞吐量和效率。但需要注意的是，操作系统并不会将线程视为独立的进程来调度和管理，它们都属于同一个进程。

并发原理

在操作系统中，进程和线程的并发运行并不是真的“同时”执行。实际上，CPU通过时间片轮转的方式，决定哪个线程或进程能获得执行权限。操作系统会将时间划分为许多小的时间片，轮流分配给各个线程或进程。这样做的目的在于让系统能够更高效地利用CPU资源，同时避免某个进程或线程长时间占用CPU，影响系统性能。

从微观角度看，所有进程和线程都是在不断地切换运行状态。虽然宏观上它们都在运行，但实际上它们是轮流获取CPU时间片的。这种轮流运行的机制就是并发的本质。虽然并发程序看起来像是多个任务同时运行，但实际上它们是以一种交替的方式运行的。

线程的状态

线程在其生命周期中会经历多个状态。这些状态反映了线程与操作系统交互的方式。以下是线程可能经历的主要状态：

线程的状态转换是由操作系统和Java虚拟机的调度机制决定的。理解这些状态有助于更好地分析线程程序的行为和性能问题。