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進(jìn)程與線程的一個(gè)簡單解釋

番茄西紅柿 / 3187人閱讀

摘要：線程線程，有時(shí)被稱為輕量級進(jìn)程，，是程序執(zhí)行流的最小單元。進(jìn)程和線程區(qū)別進(jìn)程是資源分配的基本單位。說得簡單點(diǎn)，下面這段代碼執(zhí)行的時(shí)候參考博文進(jìn)程與線程的一個(gè)簡單解釋多線程和多進(jìn)程的區(qū)別小結(jié)多線程還是多進(jìn)程的選擇及區(qū)別加鎖

關(guān)于進(jìn)程與線程的簡單理解（以工廠舉例：cup-》工廠，車間-》進(jìn)程，線程-》工人)，可以參考阮一峰的博文進(jìn)程與線程的一個(gè)簡單圖文解釋

先來了解下進(jìn)程和線程的概念
關(guān)于多進(jìn)程和多線程，教科書上最經(jīng)典的一句話是“進(jìn)程是資源分配的最小單位，線程是CPU調(diào)度的最小單位”。

進(jìn)程（Process）

進(jìn)程（Process）是計(jì)算機(jī)中的程序關(guān)于某數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本單位，是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。在早期面向進(jìn)程設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)中，進(jìn)程是程序的基本執(zhí)行實(shí)體；在當(dāng)代面向線程設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)中，進(jìn)程是線程的容器。程序是指令、數(shù)據(jù)及其組織形式的描述，進(jìn)程是程序的實(shí)體。

線程

線程(thread)，有時(shí)被稱為輕量級進(jìn)程(Lightweight Process，LWP），是程序執(zhí)行流的最小單元。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的線程由線程ID，當(dāng)前指令指針(PC），寄存器集合和堆棧組成。另外，線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)兒在運(yùn)行中必不可少的資源，但它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。一個(gè)線程可以創(chuàng)建和撤消另一個(gè)線程，同一進(jìn)程中的多個(gè)線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。由于線程之間的相互制約，致使線程在運(yùn)行中呈現(xiàn)出間斷性。線程也有就緒、阻塞和運(yùn)行三種基本狀態(tài)。就緒狀態(tài)是指線程具備運(yùn)行的所有條件，邏輯上可以運(yùn)行，在等待處理機(jī)；運(yùn)行狀態(tài)是指線程占有處理機(jī)正在運(yùn)行；阻塞狀態(tài)是指線程在等待一個(gè)事件（如某個(gè)信號量），邏輯上不可執(zhí)行。每一個(gè)程序都至少有一個(gè)線程，若程序只有一個(gè)線程，那就是程序本身。
線程是程序中一個(gè)單一的順序控制流程。進(jìn)程內(nèi)一個(gè)相對獨(dú)立的、可調(diào)度的執(zhí)行單元，是系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派CPU的基本單位指運(yùn)行中的程序的調(diào)度單位。在單個(gè)程序中同時(shí)運(yùn)行多個(gè)線程完成不同的工作，稱為多線程。

進(jìn)程和線程區(qū)別

進(jìn)程是資源分配的基本單位。所有與該進(jìn)程有關(guān)的資源，都被記錄在進(jìn)程控制塊PCB中。以表示該進(jìn)程擁有這些資源或正在使用它們。
另外，進(jìn)程也是搶占處理機(jī)的調(diào)度單位，它擁有一個(gè)完整的虛擬地址空間。當(dāng)進(jìn)程發(fā)生調(diào)度時(shí)，不同的進(jìn)程擁有不同的虛擬地址空間，而同一進(jìn)程內(nèi)的不同線程共享同一地址空間。
與進(jìn)程相對應(yīng)，線程與資源分配無關(guān)，它屬于某一個(gè)進(jìn)程，并與進(jìn)程內(nèi)的其他線程一起共享進(jìn)程的資源。

線程只由相關(guān)堆棧（系統(tǒng)棧或用戶棧）寄存器和線程控制表TCB組成。寄存器可被用來存儲線程內(nèi)的局部變量，但不能存儲其他線程的相關(guān)變量。
通常在一個(gè)進(jìn)程中可以包含若干個(gè)線程，它們可以利用進(jìn)程所擁有的資源。在引入線程的操作系統(tǒng)中，通常都是把進(jìn)程作為分配資源的基本單位，而把線程作為獨(dú)立運(yùn)行和獨(dú)立調(diào)度的基本單位。由于線程比進(jìn)程更小，基本上不擁有系統(tǒng)資源，故對它的調(diào)度所付出的開銷就會小得多，能更高效的提高系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)程序間并發(fā)執(zhí)行的程度，從而顯著提高系統(tǒng)資源的利用率和吞吐量。因而近年來推出的通用操作系統(tǒng)都引入了線程，以便進(jìn)一步提高系統(tǒng)的并發(fā)性，并把它視為現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。

線程與進(jìn)程的區(qū)別可以歸納為以下4點(diǎn)：

地址空間和其它資源（如打開文件）：進(jìn)程間相互獨(dú)立，同一進(jìn)程的各線程間共享。某進(jìn)程內(nèi)的線程在其它進(jìn)程不可見。

通信：進(jìn)程間通信IPC，線程間可以直接讀寫進(jìn)程數(shù)據(jù)段（如全局變量）來進(jìn)行通信——需要進(jìn)程同步和互斥手段的輔助，以保證數(shù)據(jù)的一致性。

調(diào)度和切換：線程上下文切換比進(jìn)程上下文切換要快得多。

在多線程OS中，進(jìn)程不是一個(gè)可執(zhí)行的實(shí)體。

多進(jìn)程和多線程的比較

一.為何需要多進(jìn)程（或者多線程），為何需要并發(fā)？

這個(gè)問題或許本身都不是個(gè)問題。但是對于沒有接觸過多進(jìn)程編程的朋友來說，他們確實(shí)無法感受到并發(fā)的魅力以及必要性。
我想，只要你不是整天都寫那種int main()到底的代碼的人，那么或多或少你會遇到代碼響應(yīng)不夠用的情況，也應(yīng)該有嘗過并發(fā)編程的甜頭。就像一個(gè)快餐點(diǎn)的服務(wù)員，既要在前臺接待客戶點(diǎn)餐，又要接電話送外賣，沒有分身術(shù)肯定會忙得你焦頭爛額的。幸運(yùn)的是確實(shí)有這么一種技術(shù)，讓你可以像孫悟空一樣分身，靈魂出竅，樂哉樂哉地輕松應(yīng)付一切狀況,這就是多進(jìn)程/線程技術(shù)。
并發(fā)技術(shù)，就是可以讓你在同一時(shí)間同時(shí)執(zhí)行多條任務(wù)的技術(shù)。你的代碼將不僅僅是從上到下，從左到右這樣規(guī)規(guī)矩矩的一條線執(zhí)行。你可以一條線在main函數(shù)里跟你的客戶交流，另一條線，你早就把你外賣送到了其他客戶的手里。

所以，為何需要并發(fā)？因?yàn)槲覀冃枰鼜?qiáng)大的功能，提供更多的服務(wù)，所以并發(fā)，必不可少。

二.多進(jìn)程

什么是進(jìn)程。最直觀的就是一個(gè)個(gè)pid,官方的說法就：進(jìn)程是程序在計(jì)算機(jī)上的一次執(zhí)行活動(dòng)。
說得簡單點(diǎn)，下面這段代碼執(zhí)行的時(shí)候

參考博文：
進(jìn)程與線程的一個(gè)簡單解釋
多線程和多進(jìn)程的區(qū)別（小結(jié)）
多線程還是多進(jìn)程的選擇及區(qū)別
MYsql加鎖

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