进程、线程、协程的区别

        目录

1、什么是进程？

2、什么是线程？

3、什么是协程？

4、进程、线程、协程的区别

(1) 进程、线程的区别

(2) 线程、协程的区别

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1、什么是进程？

简单来说，进程可以看做是加载到内存里的程序，实际上一个完整的进程并不只有这些东西

一个完整的进程 = PCB + 虚拟内存 + 页表 + 物理内存中的代码和数据

• PCB：进程控制块记录着当前进程的属性信息，如文件描述符数组地址、进程优先级等。
• 虚拟内存： 进程被创建时都会分配一个独立的地址空间，大小为4G
• 页表：负责建立虚拟地址和物理地址的映射关系
• 物理内存：保存了进程运行时所需的代码和数据

 

2、什么是线程？

线程是轻量级的进程，能够分担进程资源，其实可以看做是进程将每一分区中的一部分资源分离出来，这些分离的资源就组成了一个线程。这也就是为什么一个进程可以包含多个线程。

实际上一个PCB就代表一个线程，CPU每次调度的时候，调度的是PCB，如果采用调度策略是时间片调度，每个PCB就会被分配不同的时间片，然后轮换使用CPU资源。

 

3、什么是协程？

协程跟进程、线程不是一个维度的内容，可以看做线程的一个子任务、一段程序 或者 一个函数。协程具备如下特点：

• 高效性：既然可以看做一段程序，那就没有上下文切换的消耗
• 安全性：具备原子性，无需加锁来保护临界资源
• 可靠性：非抢占式调度，协程完全受到程序控制，比如先执行任务A后执行任务B都是一开始就决定好的，任务B不会抢着先执行。

问：如何结合实际情况理解协程？

答：

        一个线程从进程那拿到了自己要执行的程序，但是任务量依然很重，于是乎，线程就把这段程序分成了多份，也就是多个子任务，线程在多个子任务之间交替执行。

        以网络IO为例，子任务A负责调用read函数读取数据；子任务B负责给对方发数据。如果接收缓冲区没有数据，默认情况下read函数就会阻塞等待，线程就会转而去执行任务B；当缓冲区有数据时，线程会唤醒任务A，从上次阻塞的地方继续执行。

        这里的子任务A、B其实就可以看做是“协程”。

        由此可见，线程并未阻塞，只是去执行其他任务了。

4、进程、线程、协程的区别

(1) 进程、线程的区别

站在宏观的角度，一个进程可以包含多个进程，一个线程从属于一个进程

站在安全的角度，一个线程挂掉，所属的进程也会挂掉；一个进程挂掉，不会影响其他进程

站在资源利用的角度，创建一个进程的开销大于创建一个线程的开销

(2) 线程、协程的区别

站在宏观的角度，一个线程可以包含多个协程，协程与内核无关

站在安全的角度，协程不需要锁的机制，因为不同协程属于同一个线程，不存在写冲突

站在资源利用角度，协程没有上下文切换的损耗；线程是CPU调度的最小单位，每次切换都要保存上下文数据。