线程与进程的区别

本文从使用和本质两个角度详细阐述了进程与线程的区别。使用方面,线程相较于进程更轻量级,能更快地响应;而在本质上,两者都是CPU工作时间段的描述,但线程共享同一进程的上下文环境。

总结:以前学习线程和进程的时候,对它们之间的区别不是十分的理解。慢慢的学习过程中,慢慢体会到其之间的区别。现从两个方面加以区别:

1.使用方面(一般教科书上说的):
  (1)线程是轻量级的进程。每一个进程都有独立的地址空间,开启一个进程,操作系统必须为其建立一大堆的数据表来维护它的代码段、数据段堆栈端等。而对于线程来说,它与其他线程共享了进程的代码段和一部分数据段(应该是动态的堆),它自己独有的只是一些数据栈等。
  (2)正是由于上面的原因,线程的响应速度较快。我们可以把一些费时的操作放在新建立线程中。(当然有时候放在进程中应该也可以)
   (3)线程间的通信机制没有进程那么复杂(也是由于(1)的原因)。由于共享地址空间,很多时候,我们可以直接使用相应的变量数据(和进程间的共享内存应该差不多)。但也正是由于这个原因,对于变量修改有严格要求的,应该做好同步工作。

2.本质方面(我从优快云博客中看的):
  (1).进程、线程有什么区别?从某些角度来看,你可以把它们当做一个东西--进程和线程都是一个时间段的描述,是CPU工作时间段的描述。怎么理解呢?程序在执行的时候,需要一个叫做context的上下文环境。可以把它看成一系列资源(比如说内存、网卡、显卡等)。当cpu在切换程序的时候,按照下面的步骤进行:
->:先加载程序A的上下文,然后开始执行A,保存程序A的上下文,调入下一个要执行的程序B的程序上下文,然后开始执行B,保存程序B的上下文。
而进程包换上下文切换的程序执行时间总和 = CPU加载上下文+CPU执行+CPU保存上下文
线程是什么呢?知乎上说的挺好:

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进程的颗粒度太大,每次都要有上下的调入,保存,调出。如果我们把进程比喻为一个运行在电脑上的软件,那么一个软件的执行不可能是一条逻辑执行的,必定有多个分支和多个程序段,就好比要实现程序A,实际分成 a,b,c等多个块组合而成。那么这里具体的执行就可能变成:程序A得到CPU =》CPU加载上下文,开始执行程序A的a小段,然后执行A的b小段,然后再执行A的c小段,最后CPU保存A的上下文。这里a,b,c的执行是共享了A的上下文,CPU在执行的时候没有进行上下文切换的。这里的a,b,c就是线程,也就是说线程是共享了进程的上下文环境,的更为细小的CPU时间段。
即进程和线程都是一个时间段的描述,是CPU工作时间段的描述,不过是颗粒大小不同。
以上摘自知乎:
作者:zhonyong
链接:https://www.zhihu.com/question/25532384/answer/81152571
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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总的来说:上面两点说的是同一个东西。

### 线程进程区别详解 #### 1. 定义基本概念 - **进程**:操作系统中资源分配的基本单位,每个进程拥有独立的地址空间和系统资源。进程之间的切换需要保存当前进程的状态并加载下一个进程的状态[^1]。 - **线程**:是进程内的一个执行单元,也是处理器调度的基本单位。线程共享所属进程的资源(如内存、文件描述符等),但每个线程有自己独立的栈和寄存器状态[^1]。 #### 2. 资源占用 - 进程具有独立的地址空间,因此创建和销毁进程的开销较大,包括分配内存、初始化环境变量等操作[^1]。 - 线程共享同一进程的资源,因此创建和销毁线程的开销较小。线程间的通信也更加高效,因为它们可以直接访问共享内存[^2]。 #### 3. 内存资源管理 - 每个进程都有自己独立的内存空间,进程之间无法直接访问彼此的内存数据,必须通过进程间通信机制(如管道、消息队列、共享内存等)进行交互[^1]。 - 同一进程中的线程共享内存空间,因此线程间的通信更为简单,可以通过直接读写共享变量实现[^1]。 #### 4. 调度切换 - 进程切换时需要保存当前进程的上下文信息,并加载下一个进程的上下文信息,开销较大[^1]。 - 线程切换只需保存和恢复少量的寄存器和栈信息,开销相对较小[^2]。 #### 5. 并发性 - 多个进程可以在多核处理器上实现并行运行,但由于进程间切换的开销较大,通常用于任务较为独立的场景[^2]。 - 线程更适合需要高并发的应用场景,尤其是在多核处理器环境下,多个线程可以同时运行以提高程序效率[^2]。 #### 6. 异常处理 - 如果一个进程发生异常,通常不会影响其他进程,因为它们之间是隔离的[^1]。 - 在同一进程中,如果一个线程发生异常,可能会导致整个进程崩溃,除非采取适当的异常处理措施[^1]。 #### 7. 创建方式 以下是一个简单的 Python 示例,展示如何创建进程线程: ```python import threading import multiprocessing def task(name): print(f"Task {name} is running") # 创建线程 thread = threading.Thread(target=task, args=("Thread",)) thread.start() # 创建进程 process = multiprocessing.Process(target=task, args=("Process",)) process.start() ``` 在这个例子中,`threading.Thread` 用于创建线程,而 `multiprocessing.Process` 用于创建进程[^3]。 #### 8. 应用场景 - **进程**:适合需要较高安全性和独立性的任务,例如操作系统中的不同应用程序[^1]。 - **线程**:适合需要高效并发的任务,例如 Web 服务器处理多个客户端请求[^2]。 ---
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