线程与进程入门

进程的概念

进程（Process）的官方解释，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基本单位，是操作系统结构的基础。

相对于程序而言，进程是一个动态的概念。可能有人不能理解动态的内涵，所以让我们来举个栗子：

一个母亲想给她的女儿烹饪一个蛋糕，于是她找来一本烹饪书籍，上面记载着做蛋糕的食谱：需要面粉、鸡蛋、蜂蜜等等原料。于是她来到厨房，准备好食材和器皿、烤箱等制作工具，开始执行做蛋糕这个活动。

在这个比喻里，这位母亲就象征着CPU，烹饪书籍上对制作蛋糕的流程，就是保存在内存里静态的程序。而那些食材，则代表程序所需的数据。而进程，则表示整个制作蛋糕的过程。

对于单核处理器而言，一个CPU在一个时间点只能处理一个进程。每当一个进程在CPU里被执行时，其他的进程都处于等待状态。

沿用上面的例子，母亲在做蛋糕的过程中，她的儿子突然跑过来，告诉她自己被蜜蜂蜇了，这时这位母亲判断了事情的轻重缓急后，暂停了制作蛋糕的流程（暂停优先级低的进程），并记住了自己做到了哪个环节（比如刚打完鸡蛋），开始处理儿子头上的伤口（开始执行新进程）。她找来一本《家用急救指南》（新进程中的程序），按照书上记载的流程，给儿子包扎。处理完儿子的这个紧急事件之后，这位母亲又回到做蛋糕的流程里，她回忆起自己刚才正在打鸡蛋，于是从之前暂停的步骤开始（取出内存中记载的状态），继续执行做蛋糕任务。

总而言之，进程代表的是一系列动作的执行，包括程序的运行、输出、输出和状态的记录。

线程的概念

线程（Thread）是建立在进程的基础上的一次程序运行单位，是cpu调度的最小单位

在一些文献中，线程又被称为微进程（miniprocess），这意味着，线程在很多方面和进程是类似的，唯一不同的，是线程之间共享了相同的内存空间（相对于一个进程而言），而进程与进程之间，则拥有各自独立的内存空间。换句话说，一个进程里可以有一个或多个线程，这些线程共享着内存为进程分配的空间。

我们为什么需要线程？

让我们来考虑一个文字处理器的例子。在文字处理器打开的一篇文档中，一共有800页。假如文档作者此时删除了第一页的某段内容，然后他希望跳转到第600页查看该页对应的篇幅。对于文字处理器而言，由于第一页的文字有了改动，它并不知道此时第600都有哪些文字，因此需要对600页之前的文字重新排版计算，然后得到第600页的内容。这样一来，当用户敲下直达第600页的命令后，需要等好一会儿才能看到内容，这显然不是我们希望的。而线程此时就能够派上用场。假设此时有两个线程，一个负责用户交互，另一个负责排版。当用户在第一时刻更改了文档内容后，负责用户交互的线程会通知排版线程，告诉它删掉了哪些东西，排版线程得到信息后，开始在后台疯狂地计算，这样一来，在用户下达跳转至600页的命令之前，排版线程很可能已经计算出第600页要展示的是哪些内容了。

总结一下进程和线程的概念，主要有以下几点需要了解：
1.CPU里一个时刻只能执行一个任务，即进程
2.每个进程之间的内存空间是独立的
3.每个进程里包含至少一个线程，并且线程之间共享着这个进程的内存空间

本篇文章引用了以下文献的内容：

Modern Operating Systems——by Andrew S. Tanenbaum / Herbert Bos