我們?cè)趯?shí)現(xiàn)多線程廣播屏幕截圖的時(shí)候

因?yàn)镃PU對(duì)多個(gè)線程之間的執(zhí)行順序是隨機(jī)的

也就導(dǎo)致了我們發(fā)圖片的時(shí)間間隔的不確定性

從而導(dǎo)致了有些圖片從開(kāi)始發(fā)到發(fā)完的時(shí)間的不確定性

嚴(yán)重降低了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性

（實(shí)際上迷殿，在TCP模式下用線程池多線程隨機(jī)發(fā)送圖片改良下的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)儿礼，如果服務(wù)器端放電影，觀測(cè)客戶端庆寺，會(huì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電影“倒著放”的現(xiàn)象蚊夫，原因也就是這個(gè)還有救網(wǎng)絡(luò)路由時(shí)間的不確定性）

要解決這個(gè)問(wèn)題

那么

我們先來(lái)研究下JAVA的多線程的并發(fā)編程和CPU時(shí)鐘振蕩的關(guān)系吧

老規(guī)矩，先科普

我們的操作系統(tǒng)在DOS以前都是單任務(wù)的

什么是單任務(wù)呢懦尝？就是一次只能做一件事

你復(fù)制文件的時(shí)候知纷，就不能重命名了

那么現(xiàn)在的操作系統(tǒng)，我一邊在這邊寫B(tài)LOG陵霉，一邊聽(tīng)歌琅轧，一邊開(kāi)著QQ，一邊……………………

顯然踊挠，現(xiàn)在的操作系統(tǒng)都是多任務(wù)的操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)對(duì)多任務(wù)的支持是怎么樣的呢乍桂？

每打開(kāi)一個(gè)程序，就啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程效床，為其分配相應(yīng)空間（主要是運(yùn)行程序的內(nèi)存空間）

這其實(shí)就支持并發(fā)運(yùn)行了

CPU有個(gè)時(shí)鐘頻率模蜡，表示每秒能執(zhí)行CPU指令的次數(shù)，

在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)扁凛，CPU實(shí)際上只能執(zhí)行一條（或者多條指令）。

操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程線程進(jìn)行管理闯传，

輪流（不是按順序）為每個(gè)進(jìn)程分配很短的一段時(shí)間（不一定均分）谨朝，

然后在每個(gè)進(jìn)程的內(nèi)部，程序代碼自己處理該進(jìn)程內(nèi)部線程的時(shí)間分配甥绿，

多個(gè)線程之間相互切換著去執(zhí)行字币，

因?yàn)榍袚Q的時(shí)間非常非常短

因此，給人的感覺(jué)就是這多個(gè)任務(wù)共缕、多個(gè)線程是在并發(fā)運(yùn)行的

其實(shí)洗出，從微觀角度來(lái)看，

程序的運(yùn)行還是異步的图谷。

既然都是異步運(yùn)行的

那么

我們的多線程運(yùn)行

其實(shí)也只是CPU也只是一直在串行的運(yùn)行著

根本就沒(méi)有同時(shí)運(yùn)行棒婊睢阱洪？

既然這樣

那么我們多線程又有什么意義呢？

我們又知道

Cpu的運(yùn)算速度實(shí)在是太快了

但是我們I/O的讀取速度

網(wǎng)絡(luò)的傳輸熟讀

數(shù)據(jù)庫(kù)的連接--讀取速度

我們操作的速度

這些和CPU運(yùn)算速度比起來(lái)

實(shí)在是太慢太慢了

因此

在我們進(jìn)行這些操作的時(shí)候

其實(shí)CPU在多數(shù)情況下還是空閑著的

在這種情況下

我們運(yùn)行多個(gè)任務(wù)多個(gè)線程

那么在進(jìn)程A需要進(jìn)行IO等操作時(shí)

CPU空閑就可以進(jìn)行進(jìn)程B的相關(guān)操作

而不是像串行的那樣一定要線程A運(yùn)行完了才能運(yùn)行線程B

這也就提高了CPU的利用率

可能有些童鞋會(huì)在某些論壇或者什么地方看到

有關(guān)java多線程降低CPU運(yùn)算速度的討論和說(shuō)法

這又是怎么回事呢?

其實(shí)菠镇，這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是：

你到底要讓CPU干嘛冗荸？

如果你讓CPU進(jìn)行的全是內(nèi)部運(yùn)算

(沒(méi)有任何I/O??? 網(wǎng)絡(luò)?? 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)? 等等…… )

那么，人為地硬折開(kāi)CPU內(nèi)部運(yùn)算

用來(lái)給多個(gè)線程"分時(shí)"運(yùn)算

那么CPU運(yùn)算速度只能更慢

但是

如果你的業(yè)務(wù)不全是CPU內(nèi)部運(yùn)算

還有網(wǎng)絡(luò)\數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)\I/O(如GUImouse操作)等等

則使用多線程有明顯的好處

說(shuō)了這么多

還沒(méi)最重要的問(wèn)題呢------多線程的目的

多線程的目的是為了最大限度的利用CPU資源

好了

那么我們繼續(xù)討論CPU的問(wèn)題??

CPU中

主頻=外頻×倍頻

主頻越高

一個(gè)時(shí)鐘周期里面完成的指令數(shù)也越多

當(dāng)然cpu的速度也就越快了

以前提高CPU運(yùn)算速度的方法

就是提高CPU主頻

但是隨著時(shí)間的發(fā)展

cpu主頻在一定程度上

已經(jīng)達(dá)到了物理極限利耍，很難再提高了

那么我們想再繼續(xù)提高CPU性能應(yīng)該怎么辦呢蚌本？

我們知道

傳統(tǒng)的CPU

只有一個(gè)內(nèi)核

這個(gè)內(nèi)核也只用同時(shí)運(yùn)行一個(gè)線程

現(xiàn)在要提高CPU性能

我們可以在CPU的一個(gè)內(nèi)核上

允許運(yùn)行多個(gè)操作

從硬件級(jí)上實(shí)現(xiàn)多線程并發(fā)運(yùn)行

為了提高CPU的運(yùn)算性能

只有使用具有超線程技術(shù)的多核CPU

-------------我想這才是JAVA支持多線程并發(fā)運(yùn)行的長(zhǎng)久意義所在

說(shuō)了這么多

再來(lái)回到我們的主題吧

java中多線程

1.? 關(guān)于內(nèi)存

前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)

在操作系統(tǒng)下

沒(méi)打開(kāi)一個(gè)程序

系統(tǒng)就會(huì)為啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程

為進(jìn)程分配系統(tǒng)資源（運(yùn)行程序所需的內(nèi)存等）

在JAVA中

所有線程都?xì)wJVM調(diào)度

那么

在JAVA中的線程和系統(tǒng)下的進(jìn)程在內(nèi)存使用方面又會(huì)有哪些異同呢？

而在Java中所有變量都儲(chǔ)存在主存中

對(duì)于所有線程都是共享的（在同一進(jìn)程中）

每條線程都有自己的工作內(nèi)存(Working Memory)

工作內(nèi)存中保存的是主存中某些變量的拷貝

線程對(duì)所有變量的操作都是在工作內(nèi)存中進(jìn)行

線程之間無(wú)法相互直接訪問(wèn)

變量傳遞均需要通過(guò)主存完成

但是在程序內(nèi)部可以互相調(diào)用(通過(guò)對(duì)象方法)

所有線程間的通信相對(duì)簡(jiǎn)單隘梨，速度也很快

進(jìn)程間的內(nèi)部數(shù)據(jù)和狀態(tài)都是相互完全獨(dú)立的

而進(jìn)程間通信大多數(shù)情況是必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)

線程本身的數(shù)據(jù)通常只有寄存器數(shù)據(jù)

以及一個(gè)程序執(zhí)行時(shí)使用的堆棧

所以線程的切換比進(jìn)程切換的負(fù)擔(dān)要小

關(guān)于線程調(diào)度

前面說(shuō)了

CPU對(duì)于各個(gè)線程的調(diào)度是隨機(jī)的（分時(shí)調(diào)度）

在Java程序中程癌，JVM負(fù)責(zé)線程的調(diào)度

線程調(diào)度是指------按照特定的機(jī)制為多個(gè)線程分配CPU的使用權(quán)

調(diào)度的模式有兩種：

分時(shí)調(diào)度和搶占式調(diào)度。

分時(shí)調(diào)度是所有線程輪流獲得CPU使用權(quán)轴猎，并平均分配每個(gè)線程占用CPU的時(shí)間;

搶占式調(diào)度是根據(jù)線程的優(yōu)先級(jí)別來(lái)獲取CPU的使用權(quán)嵌莉。

JVM的線程調(diào)度模式采用了搶占式模式。

既然是搶占調(diào)度

那么我們就能通過(guò)設(shè)置優(yōu)先級(jí)來(lái)“有限”的控制線程的運(yùn)行順序

注意“有限”一次