协程

进程、线程、协程

进程

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

进程的生命周期基本由操作系统内核进行支配，即进程的创建、切换、销毁等操作都将使会陷入内核，进行系统调用。该操作消耗较大。当进行进程的销毁时，包含但不仅于内存地址空间、内核态堆栈和硬件上下文(CPU寄存器)的切换甚至在内存资源较少的情况下会将已存入内存的数据写入磁盘交换区，代价较大。因此，我们可以发现当系统运行的进程越多，系统越是卡顿。

线程

线程的切换的消耗随略小于进程，较少进行内存和磁盘的交换，但是仍然会有堆栈的映射和切换。

当前各种语言、系统所采用的线程模式基本为内核级线程

协程

协程始终运行在一个线程之内，完全没有上下文切换，因为它的上下文是维护在用户态开辟的一块内存里，而它的任务调度是在代码里显式处理的。
由于协程运行在一个线程（该线程是内核级的）中，因此对变量的判断、更改是线程安全的，不会发生操作的不一致性。

总结：进程、线程和协程的设计，都是为了并发任务能够更好的利用CPU资源，他们最大的区别即在于对CPU的使用上(任务调度)：如前文所述，进程和线程的任务调度由内核控制，是抢占式的；而协程的任务调度在用户态完成，需要在代码里显式的把CPU交给其他协程，是协作式的。

由于我们可以在用户态调度协程任务，所以，我们可以把一组互相依赖的任务设计成协程。这样，当一个协程任务完成之后，可以手动进行任务调度，把自己挂起(yield)，切换到另外一个协程执行。这样，由于我们可以控制程序主动让出资源，很多情况下将不需要对资源加锁。

思考：协程和用户级线程的区别？