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进程与线程

2017年08月01日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1856字 ⁄ 字号 评论关闭

简单的说:

进程指正在运行的程序,每个进程之间的数据是相对隔离的,每个进程至少有一个线程或多个线程,一个线程也可以同时为多个进程使用。

线程是对进程更细粒度的划分,线程是CPU调度的基本单位。线程更轻量级一些,创建销毁消耗少, 可以共享一些资源。线程能访问其所属进程所拥有的地址空间和资源

概述的说:

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),但是它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.

相对进程而言,线程是一个更加接近于执行体的概念,它可以与同进程中的其他线程共享数据,但拥有自己的栈空间,拥有独立的执行序列。

在串行程序基础上引入线程和进程是为了提高程序的并发度,从而提高程序运行效率和响应时间。

区别:

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。

1) 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.

2) 线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。

3) 另外,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。

4) 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。

5) 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。

优缺点:

线程和进程在使用上各有优缺点:线程执行开销小,但不利于资源的管理和保护;而进程正相反。同时,线程适合于在SMP机器上运行,而进程则可以跨机器迁移。

进程比线程安全:

线程的创建比进程创建开销小,由于地址空间共享,效率高,但是安全性比进程低,其中一个线程的异常,回影响其他线程或进程;

线程与进程各自之间的通信方式也有所不同,进程中使用信号/管道机制实现同步很方便,但在线程中一般要使用共享内存,锁,信号量等其他机制;

进程就是一个程序运行的时候被CPU抽象出来的,一个程序运行后被抽象为一个进程,但是线程是从一个进程里面分割出来的,由于CPU处理进程的时候是采用时间片轮转的方式,所以要把一个大个进程给分割成多个线程,例如:网际快车中文件分成100部分 10个线程 文件就被分成了10份来同时下载 1-10 占一个线程 11-20占一个线程,依次类推,线程越多,文件就被分的越多,同时下载 当然速度也就越快

为什么要使用线程呢?

使用线程出于两方面的考虑:性能因素和编码方便。

1、性能因素
由于某些操作系统(如Windows)中的进程比较重型,如果频繁创建进程或者创建大量进程,会导致操作系统的负载过高。举例如下:

假设你要开发一个类似Web Server的应用。你针对每一个客户端请求创建一个对应的进程用于进行数据交互(是不是想起了古老的CGI:-)。一旦这个系统扩容,用户的并发连接数一增加,你的应用立马死翘翘。

上面的例子表明,跨平台软件系统的进程数要保持相对稳定。如果你的进程数会随着某些环境因素呈线性增长,那就相当不妙了(顺带说一下,如果线程数会随着环境因素呈线性增长,也相当不妙)。而根据业务逻辑的单元划分进程,能达到“进程数的相对稳定”的效果。

2、编码方面
由于业务逻辑内部的数据耦合比较紧密。如果业务逻辑内部的并发也用进程来实现,可能会导致大量的IPC编码(任意两个进程之间只要有数据交互,就得写一坨IPC代码)。这或许会让相关的编程人员怨声载道。
当然,编码方面的问题也不是绝对的。假如你的系统有很成熟且方便易用的IPC库,可以比较透明地封装IPC相关操作,那这方面的问题也就不存在了。

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