引言

現代作業系統（Windows，macOS，Linux）都可以執行多工，多工就是同時執行多個任務。
CPU執行程式碼都是一條一條順序執行的，但是，即使是單核cpu，也可以同時執行多個任務。因為作業系統執行多工實際上就是讓CPU對多個任務輪流交替執行。例如，假設我們有語文、數學、英語3門作業要做，每個作業需要30分鐘。我們把這3門作業看成是3個任務，可以做1分鐘語文作業，再做1分鐘數學作業，再做1分鐘英語作業：這樣輪流做下去，在某些人眼裡看來，做作業的速度就非常快，看上去就像同時在做3門作業一樣，類似的，作業系統輪流讓多個任務交替執行，例如，讓瀏覽器執行0.001秒，讓QQ執行0.001秒，再讓音樂播放器執行0.001秒，在人看來，CPU就是在同時執行多個任務。即使是多核CPU，因為通常任務的數量遠遠多於CPU的核數，所以任務也是交替執行的。

程序

在計算機中，我們把一個任務稱為一個程序，瀏覽器就是一個程序，視訊播放器是另一個程序，類似的，音樂播放器和Word都是程序。某些程序內部還需要同時執行多個子任務。例如，我們在使用Word時，Word可以讓我們一邊打字，一邊進行拼寫檢查，同時還可以在後臺進行列印，我們把子任務稱為執行緒。程序和執行緒的關係就是：一個程序可以包含一個或多個執行緒，但至少會有一個執行緒。

作業系統排程的最小任務單位其實不是程序，而是執行緒。常用的Windows、Linux等作業系統都採用搶佔式多工，如何排程執行緒完全由作業系統決定，程式自己不能決定什麼時候執行，以及執行多長時間。因為同一個應用程式，既可以有多個程序，也可以有多個執行緒，因此，實現多工的方法，有以下幾種：

多程序模式（每個程序只有一個執行緒）：

多執行緒模式（一個程序有多個執行緒）：

多程序＋多執行緒模式（複雜度最高）：

程序 vs 執行緒

程序和執行緒是包含關係，但是多工既可以由多程序實現，也可以由單程序內的多執行緒實現，還可以混合多程序＋多執行緒。

具體採用哪種方式，要考慮到程序和執行緒的特點。

和多執行緒相比，多程序的缺點在於：

• 建立程序比建立執行緒開銷大，尤其是在Windows系統上；
• 程序間通訊比執行緒間通訊要慢，因為執行緒間通訊就是讀寫同一個變數，速度很快。

而多程序的優點在於：

多程序穩定性比多執行緒高，因為在多程序的情況下，一個程序崩潰不會影響其他程序，而在多執行緒的情況下，任何一個執行緒崩潰會直接導致整個程序崩潰。

多執行緒

Java語言內建了多執行緒支援：一個Java程式實際上是一個JVM程序，JVM程序用一個主執行緒來執行main()方法，在main()方法內部，我們又可以啟動多個執行緒。此外，JVM還有負責垃圾回收的其他工作執行緒等。

因此，對於大多數Java程式來說，我們說多工，實際上是說如何使用多執行緒實現多工。

和單執行緒相比，多執行緒程式設計的特點在於：多執行緒經常需要讀寫共享資料，並且需要同步。例如，播放電影時，就必須由一個執行緒播放視訊，另一個執行緒播放音訊，兩個執行緒需要協調執行，否則畫面和聲音就不同步。因此，多執行緒程式設計的複雜度高，除錯更困難。

Java多執行緒程式設計的特點又在於：

• 多執行緒模型是Java程式最基本的併發模型；
• 後續讀寫網路、資料庫、Web開發等都依賴Java多執行緒模型。

因此，必須掌握Java多執行緒程式設計才能繼續深入學習其他內容。