线程和进程的区别

记录一下线程和进程的区别。


1、何为线程

线程是进程中能并发执行的实体,是进程的组成部分,也是系统调度和分派的基本单位,运行在进程的上下文中,并使用进程的资源和环境。

2、引入线程的理由

为了减少程序并发执行时所付出的时空开销,使得并发粒度更细、并发性更好。

3、与进程的区别

  • 线程是进程的组成部分
  • 线程切换较快
  • 线程通信易于实现
  • 线程并发程度比进程高

  • 一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。

  • 线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。
  • 进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。

  • 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。

  • 从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

  • 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动
  • 进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

  • 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。
  • 线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是线程可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

  • 一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。

  • 进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。
  • 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。
  • 线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。


https://www.zhihu.com/question/25532384

首先来一句概括的总论:进程和线程都是一个时间段的描述,是CPU工作时间段的描述。

下面细说背景
CPU+RAM+各种资源(比如显卡,光驱,键盘,GPS, 等等外设)构成我们的电脑,但是电脑的运行,实际就是CPU和相关寄存器以及RAM之间的事情。

一个最最基础的事实:CPU太快,太快,太快了,寄存器仅仅能够追的上他的脚步,RAM和别的挂在各总线上的设备完全是望其项背。那当多个任务要执行的时候怎么办呢?轮流着来?或者谁优先级高谁来?不管怎么样的策略,一句话就是在CPU看来就是轮流着来。

一个必须知道的事实:执行一段程序代码,实现一个功能的过程介绍 ,当得到CPU的时候,相关的资源必须也已经就位,就是显卡啊,GPS啊什么的必须就位,然后CPU开始执行。这里除了CPU以外所有的就构成了这个程序的执行环境,也就是我们所定义的程序上下文。当这个程序执行完了,或者分配给他的CPU执行时间用完了,那它就要被切换出去,等待下一次CPU的临幸。在被切换出去的最后一步工作就是保存程序上下文,因为这个是下次他被CPU临幸的运行环境,必须保存。

串联起来的事实:前面讲过在CPU看来所有的任务都是一个一个的轮流执行的,具体的轮流方法就是:进程和线程,两个名词不过是对应的CPU时间段的描述,名词就是这样的功能。

线程是什么呢?进程的颗粒度太大,每次都要有上下的调入,保存,调出。如果我们把进程比喻为一个运行在电脑上的软件,那么一个软件的执行不可能是一条逻辑执行的,必定有多个分支和多个程序段,就好比要实现程序A,实际分成 a,b,c等多个块组合而成。那么这里具体的执行就可能变成:

程序A得到CPU =》CPU加载上下文,开始执行程序A的a小段,然后执行A的b小段,然后再执行A的c小段,最后CPU保存A的上下文。

这里a,b,c的执行是共享了A的上下文,CPU在执行的时候没有进行上下文切换的。这里的a,b,c就是线程,也就是说线程是共享了进程的上下文环境的更为细小的CPU时间段。到此全文结束,再一个总结:进程和线程都是一个时间段的描述,是CPU工作时间段的描述,不过是颗粒大小不同。