线程和进程的区别

什么是进程?

1、程序:一段静态的代码。

2、进程:程序的一次动态执行过程,它对应从代码加载、执行到执行完毕的一个完整过程。

3、进程也称任务,支持多个进程同时执行的OS就被称为多进程OS或多任务OS。

什么是线程?

在一个程序内部也可以实现多个任务并发执行,其中每个任务称为线程。

线程是比进程更小的执行单位,它是在一个进程中独立的控制流,即程序内部的控制流。

特点:

线程不能独立运行,必须依赖于进程,在进程中运行。

每个程序至少有一个线程称为主线程。

单线程:只有一条线程的进程称为单线程

多线程:有不止一个线程的进程称为多线程

开启多线程的优点和缺点

提高界面程序响应速度。通过使用线程,可以将需要大量时间完成的流程在后台启动单独的线程完成,提高前端界面的相应速度。

充分利用系统资源,提高效率。通过在一个程序内部同时执行多个流程,可以充分利用CPU等系统资源,从而最大限度的发挥硬件的性能。

当程序中的线程数量比较多时,系统将花费大量的时间进行线程的切换,这反而会降低程序的执行效率。但是,相对于优势来说,劣势还是很有限的,所以现在的项目开发中,多线程编程技术得到了广泛的应用。

线程与进程的区别

线程与进程有很多类似的性质,因此人们习惯上也称线程为轻量级进程(lightweightprocess,LWP),也是CPU调度和分派的基本单元;而传统意义上的进程则被称为重量级进程(heavyweightprocess,HWP),从现代的角度来看,它就是只拥有一个线程的进程。如果进程有多个线程,那么它就能同时执行多个任务。他们之间的关系可以简单的由下图表示 the-difference-between-threads-and-processes

    单线程(Node,Nginx)    多线程(PHP-FPM,Apache)

理解这个对于编程和处理并发以及优化是很有帮助的,基本就可以理解Node为什么是非阻塞式,异步IO

下面,我们主要从调度、并发性、系统开销、拥有资源等方面来对线程和进程进行比较。

调度

在传统的操作系统中,CPU调度和分派的基本单位是进程。而在引入线程的操作系统中,则把线程作为CPU调度和分派的基本单位,进程则作为资源拥有的基本单位,从而使传统进程的两个属性分开,线程便能轻装运行,这样可以显著地提高系统的并发性。同一进程中线程的切换不会引起进程切换,从而避免了昂贵的系统调用。但是在由一个进程中的线程切换到另一进程中的线程时,依然会引起进程切换

并发性

在引入线程的操作系统中,不仅进程之间可以并发执行,而且在一个进程中的多个线程之间也可以并发执行,因而使操作系统具有更好的并发性,从而能更有效地使用系统资源和提高系统的吞吐量。例如,在一个未引入线程的单CPU操作系统中,若仅设置一个文件服务进程,当它由于某种原因被封锁时,便没有其他的文件服务进程来提供服务。在引入了线程的操作系统中,可以在一个文件服务进程中设置多个服务线程。当第一个线程等待时,文件服务进程中的第二个线程可以继续运行;当第二个线程封锁时,第三个线程可以继续执行,从而显著地提高了文件服务的质量以及系统的吞吐量。

系统开销

不论是引入了线程的操作系统,还是传统的操作系统,进程都是拥有系统资源的一个独立单位,它可以拥有自己的资源。一般地说,线程自己不拥有系统资源(也有一点必不可少的资源),但它可以访问其隶属进程的资源。亦即一个进程的代码段、数据段以及系统资源(如已打开的文件、I/O设备等),可供同一进程的其他所有线程共享。

拥有资源

由于在创建或撤消进程时,系统都要为之分配或回收资源,如内存空间、I/O设备等。因此,操作系统所付出的开销将显著地大于在创建或撤消线程时的开销。类似地,在进行进程切换时,涉及到整个当前进程CPU环境的保存环境的设置以及新被调度运行的进程的CPU环境的设置。而线程切换只需保存和设置少量寄存器的内容,并不涉及存储器管理方面的操作。可见,进程切换的开销也远大于线程切换的开销。此外,由于同一进程中的多个线程具有相同的地址空间,致使它们之间的同步和通信的实现也变得比较容易。在有的系统中,线程的切换、同步和通信都无需操作系统内核的干预

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Yanxiong Huang

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