进程和线程

本文主要是介绍进程和线程，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

进线和线程的区别（API 方便理解）

1. 进程是资源分配的最小单位，线程是 CPU 调度的最小单位
2. 进程拥有独立的地址空间，进程中的线程共用同一块地址空间
3. 创建线程开销更小，线程占用的资源相比进程小
4. CPU 切换线程花销更小

进程实际上是 CPU 工作时间段的描述，任何任务的执行都需要 CPU 的参与，寄存器提供计算能力，CPU 调度具体哪条指令、哪块内存通过寄存器计算。为了多个进程并发执行，CPU 依照某种规则分配给每个进程时间片，此时执行过程可以看做：

1. 加载进程 A 的上下文，执行 A，保存 A 的上下文
2. 加载进程 B 的上下文，执行 B，保存 B 的上下文
3. …

进程实际就是上下文切换之间，程序执行的部分，是一段运行程序时间的描述。而每个进程的功能很多，内部通过多个线程并发执行，此时执行过程就可以理解为：

1. 加载进程 A 的上下文
2. 加载线程1的上下文，执行线程1，保存线程1的上下文
3. 加载线程2的上下文，执行线程2，保存线程2的上线文
4. …
5. 保存进程 A 的上下文

也就是说，进程包括所有线程的执行时间加线程上下文切换的时间，而线程就是进程内部某个小功能的执行时间。

线程产生的原因：

进程太重量级，上下文切换很慢，需要加载很多资源，并且单个进程每刻只能执行一个任务，这对于程序显然是不能接受的（多用户方法，单个用户服务时，其它用户的请求不处理），此时提出线程的概念，线程可以看做是轻量级版的进程，它共享进程中的公共代码块，只维护线程私有的内存，上下文切换很快，甚至可以看做多个任务并行执行（实际单核还是并发）。

注意区分这里进程、线程的概念和上面 API 方便理解 提到的是有区别的，上面实际是抽象属性的物化，大家知道具体怎么回事就行了。

下面我通过知乎的抽象例子加以描述：

做个简单的比喻：进程=火车，线程=车厢

1. 线程在进程下行进（单纯的车厢无法运行）
2. 一个进程可以包含多个线程（一辆火车可以有多个车厢）
3. 不同进程间数据很难共享（一辆火车上的乘客很难换到另外一辆火车，比如站点换乘）
4. 同一进程下不同线程间数据很易共享（A车厢换到B车厢很容易）
5. 进程要比线程消耗更多的计算机资源（采用多列火车相比多个车厢更耗资源）
6. 进程间不会相互影响，一个线程挂掉将导致整个进程挂掉（一列火车不会影响到另外一列火车，但是如果一列火车上中间的一节车厢着火了，将影响到所有车厢）
7. 进程可以拓展到多机，最适合多核（不同火车可以开在多个轨道上，同一火车的车厢不能在行进的不同的轨道上）
8. 进程使用的内存地址可以上锁，即一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束，才能使用这一块内存。（比如火车上的洗手间）－"互斥锁"
9. 进程使用的内存地址可以限定使用量（比如火车上的餐厅，最多只允许多少人进入，如果满了需要在门口等，等有人出来了才能进去）－“信号量”

上面第6条需要注意，这里所说的情况是指线程破坏了进程中共享的某种资源，这会导致整个进程都挂掉，如果只是破坏了自身线程私有的资源，对整个进程无影响（某个车厢出问题不会导致整个火车无法正常运转）

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