协程（Coroutine）、线程（Thread）、进程（Process）三者的区别和联系

原创于 2025-08-05 10:22:37 发布 · 452 阅读

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#协程 #线程 #进程

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这是 Python 异步编程中最关键的基础之一：协程（Coroutine）、线程（Thread）、进程（Process），弄清楚这三者的区别和联系，以后学异步、多线程、多进程、协程、asyncio、并发编程就容易太多了！

🎯一句话总结（先看整体框架）：

名称	执行单位	是否并发执行	启动成本	是否共享内存	常用场景
进程	独立的程序	✅ 真并行	🚀 高	❌ 不共享	多核计算/CPU密集型
线程	进程内的子任务	✅ 并发（伪）	🧵 中	✅ 共享	网络/爬虫/IO密集
协程	单线程内的子任务	✅ 并发（伪）	🪶 极低	✅ 共享	网络/异步任务

🧠 一步一步搞懂这三者：用通俗例子讲

1️⃣ 进程（Process）：一个独立的程序，拥有自己的一套资源

✅ 举个例子：

假设你是医院的IT主管，你开了：

一个微信 → 用来看消息（是一个进程）
一个浏览器 → 打开知乎查阅资料（另一个进程）
一个 Excel → 记录医药数据（再一个进程）

每个进程独立运行，互不干扰。它们之间不能直接互相读取对方内存（要靠进程间通信 IPC）。

2️⃣ 线程（Thread）：进程内的“小员工”，共享资源，但能同时做事

✅ 举个例子：

你开了 Excel（一个进程），你可以同时：

输入数据
自动保存
后台算公式

这些动作在“一个 Excel”这个进程里，但由不同线程来做 —— 它们共享数据（比如你输的数字），但可以同时并发执行多个任务。

3️⃣ 协程（Coroutine）：线程内的“自愿轮流执行”的小任务

✅ 举个例子：

你开了一个微信（进程），里面同时打开了多个聊天窗口（不同的“协程”）：

正在回复一个病人的消息
同时等待另一个人发语音
还有一个窗口你等着回复文件

这些窗口看起来都在“同时进行”，但其实它们在一个线程里轮流执行 —— 谁遇到“要等待”的事情（比如收语音），就让出机会给其他窗口先处理。

🔍 更专业地比较（带关键点）：

对比维度	协程 `Coroutine`	线程 `Thread`	进程 `Process`
是否并发	✅ 是（伪并发）	✅ 是（伪并发）	✅ 是（真并发）
底层机制	事件循环+切换	操作系统调度	操作系统调度
上下文切换开销	极小（几纳秒）	中等（要保存寄存器等）	大（要拷贝内存等）
资源独立性	完全共享（超轻）	共享内存	内存隔离（安全）
编程难度	✅ 简单（好控制）	❌ 稍难（注意锁）	❌❌ 最复杂（IPC）
适合场景	IO密集，协作任务	网络/异步/下载	多核计算，安全高隔离
Python库	`asyncio`, `trio`	`threading`	`multiprocessing`

🧪 举个 Python 实例：

# 协程示例
import asyncio

async def task(name):
    print(f"{name} 开始")
    await asyncio.sleep(1)  # 假装网络请求
    print(f"{name} 结束")

async def main():
    await asyncio.gather(
        task("A"),
        task("B"),
        task("C")
    )

asyncio.run(main())