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我们在上文中给大家简单介绍了程序员在学习编程开发技术的时候需要掌握的一些进程知识，下面我们就通过案例分析来了解一下，软件开发线程概念与应用分析。

1、什么是线程

那么线程就可以被理解成进程中可独立运行的子任务。

既然是在一个进程内独立运行的子任务，那么单进程意思就是当前进程只能同时允许一个进程在运行，而多线程可以允许多个线程程间来回切换，进而更快的完成更多的任务。

在多线程的环境下，CPU完全可以在两个任务间来回切换，使耗时短的任务不致于等待耗时长的任务完成才能得到执行，系统的运行效率将大大的得到提升。

但是需要注意的是，凡事都有一个度，虽然多线程间切换任务可以加快多个任务执行的效率，但是同时，在切换任务的时候，也是有一定的开销的，频繁的切换任务可能切换任务消耗的时间会更多。

2、为什么要使用多线程

更快的响应时间

这个比较好理解上面的例子比如一个车间一条流水线1天两班倒(24小时工作)可以生产1w个手机壳。如果要生产100w个手机壳如果一个车间就只有一条生产线那是不是需要100天。100天等你生产出来这个手机壳都过时了。那如果一个车间有50条生产线并行生产，那是不是生产100w手机壳2天就完工了。

更多的处理器核心

线程是大多数操作系统调度的基本单元，一个程序作为一个进程来运行，程序运行过程中能够创建多个线程，而一个线程在一个时刻只能运行在一个处理器核心上。

更好的编程模型

java为多线程编程提供了良好。考究并且一致的编程模型，使开发人员能够更加专注于问题解决，即为所遇到的问题建立适合的模型，而不是绞尽脑汁地考虑如何将其多线程化。一旦开发人员建立好了模型，稍作修改总是能够方便地映射到Java提供的多线程编程模型上。

3、什么是JMM

JMM(JavaMemoryModel),是一种基于计算机内存模型(定义了共享内存系统中多线程程序读写操作行为的规范)，屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的，保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制及规范。保证共享内存的原子性、可见性、有序性。

线程工作内存怎么知道什么时候又是怎样将数据同步到主内存呢?这里就轮到JMM出场了。JMM规定了何时以及如何做线程工作内存与主内存之间的数据同步。

程序的执行顺序按照代码顺序执行，在单线程环境下，程序的执行都是有序的，但是在多线程环境下，JMM为了性能优化，编译器和处理器会对指令进行重排，程序的执行会变成无序。

4、线程安全的本质

主内存中的变量是共享的，所有线程都可以访问读写，而线程工作内存又是线程私有的，线程间不可互相访问。那在多线程场景下，线程A和线程B同时来操做共享内存里的同一个变量，那么主内存内的此变量数据就会被破坏。也就是说主内存内的此变量不是线程安全的。

出现线程安全问题的原因?

在多个线程并发环境下，多个线程共同访问同一共享内存资源时，其中一个线程对资源进行写操作的中途(写⼊入已经开始，但还没结束)，其他线程对这个写了一半的资源进⾏了读操作，或者对这个写了一半的资源进⾏了写操作，导致此资源出现数据错误。

如何避免线程安全问题?

保证共享资源在同一时间只能由一个线程进行操作(原子性，有序性)。

将线程操作的结果及时刷新，保证其他线程可以立即获取到修改后的全新数据(可见性)。

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