进程线程，并发并行的基本概念以及线程的初步使用

今天分享一个关于线程的编写以及制作一个简单的小动态。

首先了解并区分一下进程/线程  并发/并行这几个概念：

        进程：在操作系统中，进程是程序的一次动态执行过程。它不仅仅是一个静态的程序代码，还包括程序在执行时所涉及的数据和资源。更精确地说，进程是一个具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的独立单位。

        线程：线程是操作系统中程序执行的基本单位，是进程内部的独立执行路径。每个进程至少包含一个线程，称为“主线程”，而一个进程可以拥有多个线程，这些线程共享进程的资源，如内存地址空间和文件句柄。线程是操作系统进行任务调度的最小单位，它比进程更轻量，创建和销毁的开销更小，因此在多任务处理中被广泛使用。

        线程与进程的主要区别在于：进程是资源分配的基本单位，而线程是调度的基本单位。多个线程可以共享同一个进程的资源，而进程之间是相互隔离的。这种资源共享机制使得线程之间的通信和数据交换更加高效。

        并发：并发（Concurrency）是指多个任务在重叠的时间段内执行的能力，而不是严格意义上的“同时执行”。在计算机科学中，并发指的是系统能够处理多个任务的能力，这些任务可能交替执行、部分重叠执行，而不是完全同一时间运行。并发通常用于提高资源利用率和系统响应速度，特别是在多线程编程中。

       并行：并行（Parallelism）是指多个任务或操作同时执行的计算方式。与并发不同，并行强调的是真正的同时性，而不是任务在时间上的重叠执行。并行计算通常依赖于多核处理器、分布式计算系统或多台计算机组成的集群，通过多个计算单元同时处理不同的任务或数据片段，以提升整体计算效率。

       并发与并行的区别：并发是指多个任务在重叠的时间段内交替执行，可能并不真正同时运行，而是由操作系统调度轮流使用CPU资源。并发的目标是提高系统的响应能力和资源利用率。而并行则是多个任务在同一时刻执行，依赖于多核或分布式硬件支持，目标是提高整体计算速度和吞吐量。

现在开始写一个线程基础的小项目：

       创建一个ThreadUI类，用于创建窗体添加面板以及运行程序。因为是在窗体添加的面板上体现动态，所以要在面板上获取画笔，再添加鼠标点击监听器（如下个类）。

import javax.swing.*;
import java.awt.*;

/**
 * 线程游戏
 */

public class ThreadUI {
    public void initUI(){
        JFrame jf = new JFrame();
        jf.setSize(900,900);
        jf.setTitle("线程游戏");
        jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        jf.setLocationRelativeTo( null);

        //面板对象
        JPanel jPanel = new JPanel();
        jPanel.setBackground(Color.WHITE);
        jf.add(jPanel,BorderLayout.CENTER);

        jf.setVisible(true);


        //获取面板上的画笔对象
        Graphics g = jPanel.getGraphics();

        //监听器
        ThreadListener listener = new ThreadListener(g);
        jPanel.addMouseListener(listener);

    }


    public static void main(String[] args) {
        ThreadUI threadUI = new ThreadUI();
        threadUI.initUI();
    }
}

创建一个监听器类ThreadListener类，用于监听事件。extends MouseAdapter比implements MouseListener更优化的点在于，extends MouseAdapter不需要重写MouseListener中的所有代码，可以简化程序。将画笔引用传递到监听器中，在点击类中定义坐标位置x，y。然后创建线程对象tb，通过tb.start()启动线程，（每个线程只能启动一次）

start()方法：这个方法是开启一个线程的方法，首先给出start的源码：

public void start() {
        synchronized (this) {
            //  0 状态标志 意味着时"NEW"状态
            if (holder.threadStatus != 0)
                throw new IllegalThreadStateException();
            start0();
        }
    }

我们看到需要判断 threadStatus是否位0 才能调用start0()这个本地方法 不等于0直接就会抛出异常 . start0()方法 就是本地方法 用来真正的创建并启动线程的方法.    start()方法在第一次调用完start()方法后threadStatus 的值会发生改变不等于0了,致使下一次调用时start()方法直接就抛出异常。

import java.awt.*;
import java.awt.event.MouseAdapter;
import java.awt.event.MouseEvent;

/**
 * 鼠标监听器-时间处理类
 */

public class ThreadListener extends MouseAdapter {
    //画笔：引用传递
    public Graphics g;

    //构造方法初始化属性
    public ThreadListener(Graphics g){
        this.g = g;
    }

    public void mouseClicked(MouseEvent e){
        //获取坐标
        int x = e.getX();
        int y = e.getY();

        //创建线程对象
        ThreadBall tb = new ThreadBall(g,x,y);
        //启动线程，每个线程只能启动一次
        tb.start();
    }
}

创建一个ThreadBall类，这是一个自定义线程类，首先将画笔，坐标引入，再调用run()方法，通过sleep()方法控制小球运动的速度，设置黑球运动。run()方法是由主线程来执行，不能直接调用run()方法，必须先调用start()方法，因为run方法不会开辟新的栈空间。

import java.awt.*;

/**
 * 自定义线程类：java.lang自动导入
 */


public class ThreadBall extends Thread{
    public Graphics g;//画笔
    public int x,y;//坐标

    //初始化属性
    public ThreadBall(Graphics g,int x,int y){
        this.g = g;
        this.x = x;
        this.y = y;
    }


    //run 方法是重启线程后自动执行的方法
    //该方法执行完，当前线程的所有资源被收回（不能再次启动）
    public void run(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程启动");
        while(true){
            try {
                Thread.sleep(10);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }

            //自动运动的对象
            g.setColor(Color.WHITE);
            g.fillOval(x++,y,50,50);//绘制一个圆形
            g.setColor(Color.BLACK);
            g.fillOval(x,y,50,50);
        }
    }
}