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在學習Java編程之初，我們就接觸過Java線程，當時敲過代碼也總結過，但是現在看來還是有點缺陷，並沒有聯絡線程的由來來說明問題，只是簡單的介紹了什麼是進程，什麼是線程，以及它們之間的關係-《Java-線程》。今天我們從進程和線程的由來來補充一下之前的總結。
參考：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3910667.html
一.作業系統中為什麼會出現進程？
說起進程的由來，我們需要從作業系統的發展曆史談起。
最初電腦：
也許在今天，我們無法想象在很多年以前電腦是什麼樣子。我們現在可以用電腦來做很多事情：辦公、娛樂、上網，但是在電腦剛出現的時候，是為瞭解決數學計算的問題，因為很多大量的計算通過人力去完成是很耗時間和人力成本的。
在最初的時候，電腦只能接受一些特定的指令，使用者輸入一個指令，電腦就做一個操作。當使用者在思考或者輸入資料時，電腦就在等待。顯然這樣效率和很低下，因為很多時候，電腦處於等待使用者輸入的狀態。
解決效率低下問題-批處理操作：
那麼能不能把一系列需要操作的指令預先寫下來，形成一個清單，然後一次性交給電腦，電腦不斷地去讀取指令來進行相應的操作？就這樣，批處理作業系統誕生了。使用者可以將需要執行的多個程式寫在磁帶上，然後交由電腦去讀取並逐個地執行這些程式，並將輸出結果寫到另一個磁帶上。
雖然批處理作業系統的誕生極大地提高了任務處理的便捷性，但是仍然存在一個很大的問題：
假如有兩個任務A和B，任務A在執行到一半的過程中，需要讀取大量的資料輸入（I/O操作），而此時CPU只能靜靜地等待任務A讀取完資料才能繼續執行，這樣就白白浪費了CPU資源。人們於是想，能否在任務A讀取資料的過程中，讓任務B去執行，當任務A讀取完資料之後，讓任務B暫停，然後讓任務A繼續執行？
但是這樣就有一個問題，原來每次都是一個程式在電腦裡面運行，也就說記憶體中始終只有一個程式的運行資料。而如果想要任務A執行I/O操作的時候，讓任務B去執行，必然記憶體中要裝入多個程式，那麼如何處理呢？多個程式使用的資料如何進行辨別呢？並且當一個程式運行暫停後，後面如何恢複到它之前執行的狀態呢？
進程：
這個時候人們就發明了進程，用進程來對應一個程式，每個進程對應一定的記憶體位址空間，並且只能使用它自己的記憶體空間，各個進程間互不干擾。並且進程儲存了程式每個時刻的運行狀態，這樣就為進程切換提供了可能。當進程暫時時，它會儲存當前進程的狀態（比如進程標識、進程的使用的資源等），在下一次重新切換回來時，便根據之前儲存的狀態進行恢複，然後繼續執行。
這就是並發，能夠讓作業系統從宏觀上看起來同一個時間段有多個任務在執行。換句話說，進程讓作業系統的並發成為了可能。
注意，雖然並發從宏觀上看有多個任務在執行，但是事實上，任一個具體的時刻，只有一個任務在佔用CPU資源（當然是對於單核CPU來說的）。
二.為什麼會出現線程？
即時性要求：
在出現了進程之後，作業系統的效能得到了大大的提升。雖然進程的出現解決了作業系統的並發問題，但是人們仍然不滿足，人們逐漸對即時性有了要求。因為一個進程在一個時間段內只能做一件事情，如果一個進程有多個子任務，只能逐個地去執行這些子任務。
例子：
比如對於一個監控系統來說，它不僅要把映像資料顯示在畫面上，還要與服務端進行通訊擷取映像資料，還要處理人們的互動操作。如果某一個時刻該系統正在與伺服器通訊擷取映像資料，而使用者又在監控系統上點擊了某個按鈕，那麼該系統就要等待擷取完映像資料之後才能處理使用者的操作，如果擷取映像資料需要耗費10s，那麼使用者就只有一直在等待。顯然，對於這樣的系統，人們是無法滿足的。
線程：
那麼可不可以將這些子任務分開執行呢？即在系統擷取映像資料的同時，如果使用者點擊了某個按鈕，則會暫停擷取映像資料，而先去響應使用者的操作（因為使用者的操作往往執行時間很短），在處理完使用者操作之後，再繼續擷取映像資料。
這樣人們就發明了線程，讓一個線程去執行一個子任務，這樣一個進程就包括了多個線程，每個線程負責一個獨立的子任務，這樣在使用者點擊按鈕的時候，就可以暫停擷取映像資料的線程，讓UI線程響應使用者的操作，響應完之後再切換回來，讓擷取映像的線程得到CPU資源。從而讓使用者感覺系統是同時在做多件事情的，滿足了使用者對即時性的要求。
換句話說，進程讓作業系統的並發性成為可能，而線程讓進程的內部並發成為可能。
但是要注意，一個進程雖然包括多個線程，但是這些線程是共同享有進程佔有的資源和地址空間的。進程是作業系統進行資源分派的基本單位（各個進程間互不干擾），而線程是作業系統進行調度的基本單位（線程間的互相切換）。
三.多線程並發
由於多個線程是共同佔有所屬進程的資源和地址空間的，那麼就會存在一個問題：
如果多個線程要同時訪問某個資源，怎麼處理？同步問題
現在很多時候都採用多線程編程，那麼是不是多線程的效能一定就由於單線程呢？
不一定，要看具體的任務以及電腦的配置。比如說：
對於單核CPU，如果是CPU密集型任務，如解壓檔案，多線程的效能反而不如單線程效能，因為解壓檔案需要一直佔用CPU資源，如果採用多線程，線程切換導致的開銷反而會讓效能下降。
但是對於比如互動類型的任務，肯定是需要使用多線程的。
而對於多核CPU，對於解壓檔案來說，多線程肯定優於單線程，因為多個線程能夠更加充分利用每個核的資源。
雖然多線程能夠提升程式效能，但是相對於單線程來說，它的編程要複雜地多，要考慮安全執行緒問題。因此，在實際編程過程中，要根據實際情況具體選擇。
附：
進程並發：作業系統已經幫我們處理完成
線程並發：Java採用的是單線程編程模型，即在我們自己的程式中如果沒有主動建立線程的話，只會建立一個線程，通常稱為主線程。但是要注意，雖然只有一個線程來執行任務，不代表JVM（在Java中，一個應用程式對應著一個JVM執行個體（也有地方稱為JVM進程））中只有一個線程，JVM執行個體在建立的時候，同時會建立很多其他的線程（比如垃圾收集器線程）。
總結：
結合以上的解釋，進程和線程的出現，一句話概括：為了充分利用CPU資源。那麼結合電腦我們再來理解一下，進程--我們電腦中啟動並執行各個應用程式，線程--每個應用程式內部的子任務。
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JAVA 並發編程-線程與進程的由來（一）
