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进程和线程的区别-进程和线程、协程的区别

发布时间:2017-11-16 所属栏目:协程

一 : 进程和线程、协程的区别

现在多进程多线程已经是老生常谈了,协程也在最近几年流行起来。python中也有协程库,tornado中也用了gevent封装好的协程。本文主要介绍进程、线程和协程三者之间的区别。

(www.61k.com)

一、概念

1、进程

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。每个进程都有自己的独立内存空间,不同进程通过进程间通信来通信。由于进程比较重量,占据独立的内存,所以上下文进程间的切换开销(栈、寄存器、虚拟内存、文件句柄等)比较大,但相对比较稳定安全。

2、线程

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。线程间通信主要通过共享内存,上下文切换很快,资源开销较少,但相比进程不够稳定容易丢失数据。

3、协程

协程是一种用户态的轻量级线程,协程的调度完全由用户控制。协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,在切回来的时候,恢复先前保存的寄存器上下文和栈,直接操作栈则基本没有内核切换的开销,可以不加锁的访问全局变量,所以上下文的切换非常快。

二、区别:

1、进程多与线程比较

线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体。线程与进程的区别:

1) 地址空间:线程是进程内的一个执行单元,进程内至少有一个线程,它们共享进程的地址空间,而进程有自己独立的地址空间

2) 资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源

3) 线程是处理器调度的基本单位,但进程不是

4) 二者均可并发执行

5) 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

2、协程多与线程进行比较

1) 一个线程可以多个协程,一个进程也可以单独拥有多个协程,这样python中则能使用多核CPU。

2) 线程进程都是同步机制,而协程则是异步

3) 协程能保留上一次调用时的状态,每次过程重入时,就相当于进入上一次调用的状态

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二 : 进程与线程的区别?


进程是什么?

程序并不能单独运行,只有将程序装载到内存中,系统为它分配资源才能运行,而这种执行的程序就称之为进程。(www.61k.com]程序和进程的区别就在于:程序是指令的集合,它是进程运行的静态描述文本;进程是程序的一次执行活动,属于动态概念。

在多道编程中,我们允许多个程序同时加载到内存中,在操作系统的调度下,可以实现并发地执行。这是这样的设计,大大提高了CPU的利用率。进程的出现让每个用户感觉到自己独享CPU,因此,进程就是为了在CPU上实现多道编程而提出的。

有了进程为什么还要线程?

进程有很多优点,它提供了多道编程,让我们感觉我们每个人都拥有自己的CPU和其他资源,可以提高计算机的利用率。很多人就不理解了,既然进程这么优秀,为什么还要线程呢?其实,仔细观察就会发现进程还是有很多缺陷的,主要体现在两点上:

  • 进程只能在一个时间干一件事,如果想同时干两件事或多件事,进程就无能为力了。

  • 进程在执行的过程中如果阻塞,例如等待输入,整个进程就会挂起,即使进程中有些工作不依赖于输入的数据,也将无法执行。

如果这两个缺点理解比较困难的话,举个现实的例子也许你就清楚了:如果把我们上课的过程看成一个进程的话,那么我们要做的是耳朵听老师讲课,手上还要记笔记,脑子还要思考问题,这样才能高效的完成听课的任务。而如果只提供进程这个机制的话,上面这三件事将不能同时执行,同一时间只能做一件事,听的时候就不能记笔记,也不能用脑子思考,这是其一;如果老师在黑板上写演算过程,我们开始记笔记,而老师突然有一步推不下去了,阻塞住了,他在那边思考着,而我们呢,也不能干其他事,即使你想趁此时思考一下刚才没听懂的一个问题都不行,这是其二。

现在你应该明白了进程的缺陷了,而解决的办法很简单,我们完全可以让听、写、思三个独立的过程,并行起来,这样很明显可以提高听课的效率。而实际的操作系统中,也同样引入了这种类似的机制——线程。

线程的优点

因为要并发,我们发明了进程,又进一步发明了线程。只不过进程和线程的并发层次不同:进程属于在处理器这一层上提供的抽象;线程则属于在进程这个层次上再提供了一层并发的抽象。如果我们进入计算机体系结构里,就会发现,流水线提供的也是一种并发,不过是指令级的并发。这样,流水线、线程、进程就从低到高在三个层次上提供我们所迫切需要的并发!

除了提高进程的并发度,线程还有个好处,就是可以有效地利用多处理器和多核计算机。现在的处理器有个趋势就是朝着多核方向发展,在没有线程之前,多核并不能让一个进程的执行速度提高,原因还是上面所有的两点限制。但如果讲一个进程分解为若干个线程,则可以让不同的线程运行在不同的核上,从而提高了进程的执行速度。

例如:我们经常使用微软的Word进行文字排版,实际上就打开了多个线程。这些线程一个负责显示,一个接受键盘的输入,一个进行存盘等等。这些线程一起运行,让我们感觉到我们输入和屏幕显示同时发生,而不是输入一些字符,过一段时间才能看到显示出来。在我们不经意间,还进行了自动存盘操作。这就是线程给我们带来的方便之处。

进程与线程的区别

  • 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。

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。

 注:前一阵子去淘宝面试,面试官就问了我这个问题:进程与线程的区别是什么?我当时说了一大堆,但感觉还是没说关键的点上,最后他又问最本质的区别是什么?我傻了一会,难道刚我说的没有说到吗?嘿嘿,确实有点囧啊~~

参考文献:

【1】 邹恒明. 计算机的心智 操作系统之哲学原理. 机械工业出版社

【2】 Andrew著 陈向群译. 现代操作系统. 机械工业出版社

【3】 http://blog.csdn.net/zengjibing/archive/2009/02/22/3923357.aspx

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三 : 麻烦解释一下linux下进程和线程有什么区别和联系,linux下多线程和多进

http://z www.61k.com .html

区别和联系:
1、进程是独立运行的实体,有独立的资源分配;
2、同一进程的线程之间共享进程的资源;
3、所有的进程至少有一个执行线程;
4、线程的创建和切换代价比进程的小;

线程间的通信方法:
1、同一进程的线程之间通信的最简单办法就是使用全局变量;
2、不同进程的线程之间通信需要通过下面进程间的通信来实现;

进程间的通信方法:
1、管道
2、信号量
3、共享内存
4、消息队列
5、套接字
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qbjxiaolei | 四级
进程是线程的容器,进程提供资源,内存。[www.61k.com]里面的线程利用进程的资源,内存执行代码。多线程是一个进程里面包含多个线程,他们共享进程里面的资源和内存空间,所以多个线程可以通过全局变量进行通信。多进程通信就必须系统调用产生进程共享的内存,也可以用文件,可以通过网络等方法。
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程序的一次执行叫一个进程,每个进程有独立的堆栈段、代码段、数据段。而且进程是系统进行资源分配和调度的最小单位,多进程之间是拥有独立的内存单元的。

线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,可以和隶属与同一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。同一个进程中的多个线程可以并发执行,多线程之间拥有共享的内存单元,这样以提高执行效率。

这样说吧,一个程序至少包含一个进程,一个进程至少包含一个线程。

进程的创建:fork()
线程的创建:pthread_create()

进程间通信主要是管道、消息队列、信号量等等,搜缩关键字IPC一大把,这里就不说了。

同一进程的线程间通信主要是全局变量,上面说了,这些线程之间拥有共享的内存单元嘛,也就是共享的数据段。

而不同进程的线程间的通信,主要是借助了进程间通信的机制实现了啊
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兄弟看到你这么高的分我就找了些资料:也算是对昨天学的知识总结一下吧
一、先说概念不管是windows还是linux下的进程和线程概念都是一样的,只是管理进程和线程的方式不一样,这个是前提,到时候你可别问我windows下进程和线程啊。这个涉及到操作系统原理。下面给你解答。
说道进程不得不提作业这个名词 ,我想兄弟你电脑里不会有一个程序吧对不?当你的系统启动完毕后你看看你的任务管理器里是不是有很多进程呢?那么多程序是怎么调如内存呢?能理解吗?这里要明白程序和进程的关系,程序是你磁盘上的一个文件,当你需要它时进入内存后才成为进程,好比QQ在磁盘上就是一个文件而已,只有进入了内存才成为进程,进程是活动的。QQ要扫描你文件啊,记录你聊天记录啊,偷偷上传个啥东西什么的你也不知道对不,他是活动的。这个能明白吗?
再看作业,这个作业可不是你写作业的那个作业啊。系统一看好家伙你个QQ那么大的家伙你想一下子进入内存啊?没门!慢慢来嘛,系统就把QQ程序分为好几块,这几块不能乱分的,要符合自然结构就是循环啦选择啦这样的结构,你把人家循环结构咔嚓截断了,怎么让人家QQ运行啊?这就是作业要一块一块的进入内存,同时要为作业产生JCB(JOB CONTROL BLOCK)作业控制块,你进入内存不能乱跑啊,要听系统的话,你要是进入系统自己的内存。框一下,内存不能读写 对话框就出来了,严重点直接蓝脸给你!你懂得。这是window下的,linux下直接给你报错!没事了就!所一系统通过jcb控制进程。JCB包含了进程号优先级好多内容,你打开你的windows任务管理器看看进程是不是有好多属性啊?那就是PCB(PRCESS,CONTROL BLOCK)同理作业也包含那些内容只是多少而已。下面写出进程特点:
1、进程是分配计算机资源最小的单位。你想啊人是要用程序干活的吧?你把程序调入内存成了就成了进程,所以说进程是分配资源的最小单位。你在linux下打开终端输入top命令看是不是有好多进程?
2、进程有操作系统为作业产生。有“父进程”产生“子进程”之间是父子关系,并可以继续向下产生“子进程”。还拿QQ来说,你双击QQ.exe。QQ启动了输入账号密码打开主界面了。这时候你要聊天,QQ进程赶紧产生个“儿子”说 “儿子你去陪主人聊天去吧。这样子进程产生了。突然你想看美女要传照片这时候那个”儿子“有”生“了一个”儿子“说”儿子“你去传照片。那个“儿子领到任务去传照片了。这时你想关了QQ,QQ提示你说”你还有个“儿子”和“孙子”还在干活呢你真要结束吗?你蒽了确定。QQ对他“儿子”(你聊天窗口)说:”儿子啊对不起了,主人要关闭我你也不能活啊“咔嚓一下”儿子“死了,儿子死之前对他儿子说:“儿子啊你爷爷不让我活了,你也别活了咔嚓孙子也死了。最后世界安静了。这就是进程的父子关系。能明白吗?记住:进程之活动在内存中。不能使用CPU,只管分配资源。
再说线程:线程也产生在内存中并且在内存中存在相当长的时间,但它的活动区域主要在CPU中,并且运行和灭亡都存在于CPU中,可以这么说,线程是程序中能被系统调度进入CPU中最小程序单位,它能直接使用进程分配的CPU的资源。
还拿QQ来说当你要传文件时QQ总要判断一下文件的扩展名吧,ok这时那个”儿子“赶紧对它爸爸说我需要一个线程判断扩展名QQ赶紧对一个管这个的线程说:”快点去CPU里计算下那个扩展名是什么然后向主人报告计算完了就“死了”消亡了,但是它的线程还在内存中!还等着你下一次传文件然后计算然后消亡!
线程之间是相互独立的。一个在CPU,一个在内存里还能有关系吗对不?CPU在每一个瞬间只能进入一个线程,当线程进入CPU时立即产生一个新的线程,新线程仍停留在内存中,就好比上面那个传文件还会等着你再传文件再计算扩展名。
线程相对线程是独立的,但它在内存中并不是独立的,这就好比你不开QQ能用QQ传输文件吗?它只存在与进程分配的资源中,也就是说计算扩展名这个线程只能停留在QQ这个进程中,不能跑到别的进程里!!相当于程序产生了新的进程和线程,进程向CPU申请资源,再有线程来使用,他们都是为程序服务的只是分工不同!
因为你没提问linux下是怎么管理进程和线程的所以我就不回答了,这个问题我建议你还是看看《笨兔兔的故事》里面讲到了linux是怎么管理进程和线程的。挺幽默的比我说得还好。
你第二个问题说实话我回答不了你!我想你现在连进程和线程还没理解第二个你更理解不了了你说对不?我猜的其实你用C/C++不管是在windows下编程还是在Linux下编程思想都是一样的对吧,如果你理解了在windows下线程间通信,在linux更没问题了!
参考资料:黑客手册2009合订本非安全第一二季244页,245页,328页,329页,398页,399页
浅谈操作系统原理 (一 二三)
ubuntu中文论坛 笨兔兔的故事
http://f www.61k.com .php?f=120&t=267518
希望我的回答你能理解

本文标题:进程和线程的区别-进程和线程、协程的区别
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