如何理解程序、进程、线程的关系

在Java 中，这些短小的代码段一般会被放入一个class，然后保存到一个扩展名为 .java 的文件中；之后通过命令行或集成开发环境工具的编译，生成 .class文件并让这个 .class文件运行起来，得到我们想要的结果。

例如，有一个简单的模仿游戏打开宝箱得到礼品的程序代码，参考如下：

我们将其以文件形式保存到系统中，如图所示。

已经保存到系统的 Java 的类文件

这样，该文件中就包含了我们想要运行的一小段程序。当使用 Java 的命令或单击集成开发环境的run按钮时，程序就会运行起来，并且按照编写好的逻辑反馈相关信息。OpenBox 的运行结果如图所示。

以上这些看似简单的操作过程，可以让我们更好地理解以下几个概念：程序、进程、线程。

进程则是对某程序的运行过程。一般地，一份程序的一次运行能产生一个进程，进程是一个动态的概念。进程的运行是需要用到程序的内容的，更确切地说，进程的运行离不开程序，离不开程序中有特殊含义的文本。

实际上，进程运行中有专门存放这些文本的区域，该区域称为代码文本区域。程序与进程是一对多的关系，即一个程序可以同时运行一个或多个进程。单击集成开发环境 的 run 按钮时，OpenBox.java 对应的一个进程就立刻产生了。

理解好程序和进程的关系，就可以对线程加以描述和解释。线程是比进程更细小的一级划分， 线程可以利用进程所拥有的资源，并且能独立完成一项任务，如计算、输出显示信息等。在引入线程的操作系统中，通常是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。

进程与线程也是一对多的关系，即一个进程中至少有一个线程与之对应。如果一个进程中有多个线程同时存在，那么就是多线程的进程。上面的OpenBox.java 程序运行时，其在产生一个 进程的同时，也产生了一个单线程与之对应。也就是说，当运行 OpenBox.java程序时，该行为所产生的进程是一个单线程进程。

程序、进程、线程的关系如图所示。

程序、进程、线程的关系

知识拓展：

近年来，随着大数据的兴起，对于大数据的处理要求比传统的普通数据处理要求有了更高的 标准，Java 在大数据的处理方面也在不断地优化，特别是在开源社区中，许多开发贡献者提供了许 多大数据处理相关的组件和中间件。

其中一个称为 quasar 的组件实现了 Java 的纤程。纤程是比线 程更小的一级划分，它所占用的系统资源更少，可以理解为更轻量级的一种特殊线程。一般地，从占用系统资源的大小方面来说，可以这样排序：进程 > 线程 > 纤程。

本文授权转载自《Java 多线程与大数据处理实战》一书，更多请参考这本书。