每日一题--进程与协程的区别

进程是什么？

进程（Process） 是操作系统进行 资源分配和调度的基本单位，代表一个正在执行的程序实例。每个进程拥有独立的虚拟地址空间、代码、数据和系统资源（如文件句柄、网络端口等）。进程之间通过 IPC（进程间通信）机制（如管道、信号、共享内存等）进行交互。

进程的特点：

1. 独立性：进程间内存隔离，一个进程崩溃不会直接影响其他进程。

2. 资源开销大：创建、切换或销毁进程需要较高的 CPU 和内存成本。

3. 由操作系统调度：进程的执行由操作系统内核调度，抢占式分配 CPU 时间片。

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协程是什么？

协程（Coroutine） 是一种用户态的轻量级线程（非操作系统线程），由程序员主动控制调度，在单个线程内实现协作式多任务。协程共享所属进程的内存空间，切换时无需内核介入，效率极高。

协程的特点：

1. 轻量级：协程的创建和切换成本极低（通常是纳秒级）。

2. 协作式调度：协程主动让出执行权（如 yield），而非被强制抢占。

3. 适合高并发 I/O：在 I/O 密集型任务中，协程能高效处理大量并发操作（如网络请求）。

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进程 vs 协程的核心区别

特性	进程	协程
资源分配	独立内存空间，资源隔离	共享进程内存，资源由程序员管理
调度方式	由操作系统内核调度（抢占式）	用户态主动协作调度（非抢占式）
切换成本	高（涉及内核态切换、内存隔离等）	极低（仅需保存寄存器等少量状态）
并发规模	通常支持数十到数百并发	轻松支持数万甚至百万级并发（如 Go goroutine）
适用场景	CPU 密集型任务、需强隔离的环境（如安全沙箱）	I/O 密集型任务、高并发服务（如 Web 服务器）
通信复杂度	需 IPC 机制（复杂）	直接共享内存（简单，但需注意线程安全）

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举例说明

• 进程：浏览器中每个标签页可能是一个独立进程（如 Chrome），避免单个页面崩溃导致整个浏览器退出。

• 协程：一个网络服务器用协程处理 10 万并发连接（如 Python 的 asyncio 或 Go 的 goroutine），通过非阻塞 I/O 和协作调度实现高性能。

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补充：线程与协程的关系

• 线程：内核态线程，由操作系统调度，是进程内的执行单元。协程通常运行在线程之上，一个线程可包含多个协程。

• 协程与线程对比：协程更轻量、无锁编程更简单，但无法利用多核 CPU（需结合多线程/多进程）。

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总结

• 选择进程：需要强隔离性、多核 CPU 并行计算时。

• 选择协程：追求高并发、低延迟、资源高效利用时（尤其是 I/O 密集型任务）。