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进程和线程

进程​

进程：Process，是一个具有一定功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程。当用户点击运行应用程序时，就会产生一个进程，同一个程序可以产生多个进程。

  • 首先，系统会从硬盘读取应用程序文件，将其加载到内存中去，此时进程状态是“等待”；
  • 进程会等待系统调度的切换，当切换到自身时其状态就会变成"正在执行"；之前运行的进程要么也变成等待状态，要么直接关闭；
  • 如果运行的进程需要系统资源，例如等待用户输入或者文件打开，那么状态会变成“已阻止”；
  • 进程被关闭，则系统会回收资源，删除进程或者状态变成“已终止”。

每个 CPU 核心任何时间内仅能运行一项进程。操作系统会基于多任务处理的机制交错执行多个进程，虽然 CPU 核心同一时间只能运行一个进程，但是多任务处理机制使得 CPU 核心能自由切换正在执行的多个进程。现代 CPU 多使用在多核配置中组合了两个或更多独立处理器，并且可以同时执行多个进程。另有一种称为同时多线程的技术（例如 Intel 的超线程技术）可以模拟多个进程或线程的同时执行。

大部分操作系统都会阻止进程之间直接通信，这是为了各个应用程序之间的安全性；进程之间如果要想进行通信，必须共享部分地址空间或者使用 IPC（interprocess communication）。

线程​

线程：Thread，是操作系统能够运行和调度的最小单位，是进程中的一条执行流程。

进程虽然是程序运行的实例，但是在进程中真正运行的是线程，进程可以认为是线程的容器，为线程提供内存等系统资源；同一进程中的所有线程之间可以共享系统分配给进程的所有资源，但是各个线程也有自己的调用栈，自己的寄存器环境，自己的线程本地存储，线程之间运行需要协作同步，它们经常会共享数据。

协程​

协程：Coroutines，是一种比线程更加轻量级的微线程，一个线程可以拥有多个协程。

多进程和多线程​

  • 多进程之间一般不会相互影响，所以当一个进程崩溃时，其它进程完全不受影响，这样稳定性和安全性更好；
  • 多进程需要消耗更多的计算机系统资源；
  • 同一进程里的多个线程之间会相互影响，当某一个线程出错时，将会导致整个进程的崩溃；
  • 在 CPU 只有一个核心的时候，线程执行效率高于进程，但是多核 CPU 多进程的执行效率更高