一、程序和執行緒的定義

1. 程序

程序是執行程式的一次從建立到消亡的過程。程式本身只是指令和資料的有序集合，是一個靜態概念。而程序是一個動態的概念，是系統資源分配的單位。

注：一個程序只能對應一個程式，而一個程式可以對應多個程序

2. 執行緒

執行緒是一個比程序更小的執行單位，一個程序在執行過程中可以產生多個執行緒，當然也至少會存在一個執行緒，否則程序就沒有存在的意義。執行緒是CPU排程和執行的單位。

注：真正的多執行緒是指有多個CPU，即多核。很多多執行緒是模擬出來的，即在一個CPU的情況下，在同一個時間點，CPU只能執行一個程式碼，因為切換的很快，所以就有同時執行的錯覺。

二、Java中的程序與執行緒

1. 需要注意的點

• 執行緒就是獨立的執行路徑
• 在程式執行時，即使自己沒有建立執行緒，後臺也會有多個執行緒，如主執行緒、GC執行緒
• main() 稱之為主執行緒，是系統的入口，用於執行整個程式
• 在一個程序中，如果開闢了多個執行緒，執行緒的執行由排程器安排排程。排程器與作業系統密切相關，先後順序不能人為干預
• 對同一份資源操作時，會存在資源搶奪問題，需要加入併發控制
• 執行緒會帶來額外的開銷，如CPU排程時間、併發控制開銷
• 每個執行緒在自己的工作記憶體互動，記憶體控制不當會造成資料不一致

2. 程序與執行緒的關係

由圖可以看出：

• 一個程序可以有多個執行緒，多個執行緒共享程序的堆和方法區中的資源
• 每個執行緒都有自己的程式計數器、Java虛擬機器棧和本地方法棧
• 兩者最大的不同是各程序基本上都是獨立的，而各執行緒則不一定，因為同一程序中的執行緒極有可能互相影響
• 執行緒執行開銷小，但不利於資源的管理和保護，而程序相反

三、小結

• 程序的出現讓作業系統的併發成為了可能，而執行緒的出現則讓程序內部的併發成為了可能
• 既然多程序可以實現併發，那麼使用多執行緒的好處在於：
  • 通常情況下會用到共享資源，而執行緒間通訊比程序間的通訊簡單
  • 執行緒比程序更輕量，開銷更小

四、擴充套件

• 上下文切換是指從一個程序（或執行緒）切換到另一個程序（或執行緒）
• 上下文是指某一時間點 CPU 暫存器和程式計數器的內容
  • 暫存器是 CPU 內部的快閃記憶體，通常儲存和訪問計算過程的中間值
  • 程式計數器是一個專用的暫存器，儲存正在執行的指令的位置或下一個將要被執行的指令的位置（在 Java 中的實現可參考 JVM 相關內容）
• 上下文切換通常是計算密集型的，意味著會消耗大量時間，所以執行緒並不是越多越好。在實現多執行緒的同時減少上下文切換次數才是重點