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process_thread.md

File metadata and controls

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进程和线程

什么是进程什么是线程

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序;程序一旦运行就是进程,或者更专业化来说:进程是指程序执行时的一个实例。从内核的观点看,进程的目的就是担当分配系统资源(内存)的基本单位。

线程是进程之内独立执行的一个单元执行流,是系统分配处理器时间资源的基本单元。

进程 - 资源分配的最小单位,线程 - 程序执行的最小单位

进程和线程的区别

内存分配

因为进程拥有独立的堆栈空间和数据段,所以每当启动一个新的进程必须分配给它独立的地址空间,建立众多的数据表来维护它的代码段、堆栈段和数据段,这对于多进程来说十分“奢侈”,系统开销比较大。

而线程不一样,线程拥有独立的堆栈空间,但是共享数据段,它们彼此之间使用相同的地址空间,共享大部分数据,比进程更节俭,开销比较小,切换速度也比进程快,效率高。

安全性和稳定性

由于进程之间独立的特点,使得进程安全性比较高,也因为进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。一个线程死掉就等于整个进程死掉。

通信机制

进程之间互不干扰,相互独立,进程的通信机制相对很复杂,譬如管道,信号,消息队列,共享内存,套接字等通信机制,而线程由于共享数据段所以通信机制很方便。

CPU 使用效率

线程使得 CPU 系统更加有效,因为操作系统会保证当线程数不大于 CPU 数目时,不同的线程运行于不同的 CPU 上。

程序结构

当我们使用进程的时候,我们不自主的使用if else嵌套来判断pid,使得程序结构繁琐,但是当我们使用线程的时候,基本上可以甩掉它,当然程序内部执行功能单元需要使用的时候还是要使用,所以线程对程序结构的改善有很大帮助。

进程与线程的选择

进程与线程的选择取决以下几点:

  1. 需要频繁创建销毁的优先使用线程;因为对进程来说创建和销毁一个进程代价是很大的。
  2. 线程的切换速度快,所以在需要大量计算,切换频繁时用线程,还有耗时的操作使用线程可提高应用程序的响应
  3. 因为对CPU系统的效率使用上线程更占优,所以可能要发展到多机分布的用进程,多核分布用线程
  4. 并行操作时使用线程,如C/S架构的服务器端并发线程响应用户的请求
  5. 需要更稳定安全时,适合选择进程;需要速度时,选择线程更好