2.1 线程是什么

        技术上来说，线程是操作系统能够操作运行的一组独立的指令运算流程；更具体地来说，它的意义如下。

        对于开发者，独立于主程序运行的一个“程序”可以称为一个线程。更进一步来说，如果一个应用包含多个“程序”，这些“程序”能够被操作系统同时/独立的运行，我们会称它为多线程的应用。

        这是如何实现的？

        在理解线程的概念之前，我们需要先理解UNIX中的进程。一个进程在被系统创建后包含了如资源、程序执行状态等信息，具体如下：

• 自身的关键信息（进程ID，用户ID等）
• 环境变量
• 工作目录
• 程序指令
• CPU状态（寄存器，错误信息等）
• 内存分配情况（堆、栈等）
• 文件描述信息
• 信号行为
• 共享库
• 进程间通信的相关信息（消息队列，管道，信号量，共享内存等）

        下图表示一个进程所拥有的的相关资源和信息。

        线程是属于进程的一种资源，且使用进程的其他资源，能够被操作系统调度作为独立个体运行。为了完成上述功能，线程只持有一些能够使其正常运行的必要资源，包括

• 栈指针
• 寄存器
• 调度属性（策略、优先级等）
• 挂起和阻塞信号集
• 线程相关的数据

        下图是拥有线程的进程所持有的资源示意图。

        所以在UNIX系统中一个线程具备如下特点：

• 存在于进程内且使用该进程的资源
• 只要进程存在且系统支持，线程会拥有专属的控制流
• 只复制使其能够独立调度的必要资源，因此比较轻量化
• 可以和其他线程共享进程的资源

        由于进程内的线程之间可以共享资源，所以：

• 一个线程对共享系统资源的操作（譬如关闭一个文件）会影响到其他线程
• 指向某个共享数据的两个指针的值会相等
• 多个线程对某个共享内存中的地址同时读/写是有可能发生的，因此需要开发者自己做好同步，避免出现意外结果