形象理解进程和线程

ゝ一世哀愁。 2022-04-24 10:04 214阅读 0赞

在学习多线程的时候看到进程和线程这两个概念，起初觉得比较难分辨。在查阅一定资料以后总结一下对这两个概念的理解。

## 基本概念： ##

### 定义： ###

进程：进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的最小，是[操作系统][Link 1]结构的基础。

线程：线程（英语：thread）是[操作系统][Link 1]能够进行运算[调度][Link 2]的最小单位。它被包含在[进程][Link 3]之中，是[进程][Link 3]中的实际运作单位。

### 区别： ###

1、进程拥有自己的独立地址空间，不同的进程有不同的数据空间。每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间，建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段，这种操作非常昂贵。线程则是共享进程中的数据，创建一个线程系统并不会分配新的资源，而是与已有线程共享数据空间。

2、进程中使用进程间通信机制，同一进程的线程通过读取和写入数据到进程变量来通信。

### 理解： ###

计算机在运行过程中，存在很多例如QQ，LOL这样的进程，进程里又包含了很多的线程。这些进程在运行过程中都需要计算机给它们提供不同的资源，例如内存，cpu，gpu等。计算器在运行这些进程之前就会为进程准备好运行需要的资源，然后进程内的线程会从这些资源中选取自己需要的资源，完成自己的任务。因为系统切换上下文的时候会记录资源信息，而这些资源记录的最小单位是进程作为对象保存的（比如进程1有a,b,c三个线程，分别需要A，B，C三种资源，每次CPU上下文切换时，都是记录进程需要哪些资源，而不是更下一级的线程作为记录标记）。

### 比喻： ###

进程=火车，线程=车厢

*  线程在进程下行进（单纯的车厢无法运行）
 *  一个进程可以包含多个线程（一辆火车可以有多个车厢）
 *  不同进程间数据很难共享（一辆火车上的乘客很难换到另外一辆火车，比如站点换乘）
 *  同一进程下不同线程间数据很易共享（A车厢换到B车厢很容易）
 *  进程要比线程消耗更多的计算机资源（采用多列火车相比多个车厢更耗资源）
 *  进程间不会相互影响，一个线程挂掉将导致整个进程挂掉（一列火车不会影响到另外一列火车，但是如果一列火车上中间的一节车厢着火了，将影响到所有车厢）
 *  进程可以拓展到多机，进程最多适合多核（不同火车可以开在多个轨道上，同一火车的车厢不能在行进的不同的轨道上）
 *  进程使用的内存地址可以上锁，即一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束，才能使用这一块内存。（比如火车上的洗手间）－"互斥锁"
 *  进程使用的内存地址可以限定使用量（比如火车上的餐厅，最多只允许多少人进入，如果满了需要在门口等，等有人出来了才能进去）－“信号量”

此比喻引用知乎：https://www.zhihu.com/question/25532384/answer/411179772

[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E6%93%8D%E4%BD%9C%E7%B3%BB%E7%BB%9F
[Link 2]: https://baike.baidu.com/item/%E8%B0%83%E5%BA%A6
[Link 3]: https://baike.baidu.com/item/%E8%BF%9B%E7%A8%8B