(备战招聘)操作系统之为什么要引入线程

大家好，之前的博文我们介绍过进程和线程的概念，那么本文我们重点来讲讲为什么要引入线程的概念、线程的属性以及线程机制在操作系统里是如何实现的。
最开始的操作系统，只有进程的概念，还没有线程一说，因为进程概念的出现，应用程序已经可以并发执行了。
最简单的举一个Web服务器的例子，来方便大家理解，比如一个Web服务器，其功能就是从客户端接受网页请求，然后从磁盘上检索相关网页读入内存，最后返回给对应的客户端。但是每次去磁盘中查询网页，进程就会进入等待态，这样就会影响效率，提高服务器效率的办法是在服务器内存中开辟一块空间作为缓存，保存经常被查找的网页，这样如果用户发来请求就先去缓存里查找，如果没有的话再去磁盘里查找。
接着上面的例子，如果没有线程，那么Web服务器只有一个服务进程，因为如果创建多个服务进程的话，开辟两个进程，一个进程用于进行网页的查询，另一个进程用于接收前端传来的信息，由于进程间不能共享信息，那么还需要进行进程间的通信并且还需要判断是哪个客户端的请求，这样资源浪费严重并且效率低下，所以Web服务器理想应该是一个进程，然而一个服务进程面临的问题就是它只能是顺序执行的，如果该进程正在缓存里查找网页，那么就没法接收前端发来的请求，导致服务器性能难以提升。
然而引入了线程以后，问题就变的简单多了，如下为一个Web服务器的进程。

如上图所示，进程把线程分为了两类，一类是分派线程，一类是工作线程，分派线程的作用只负责监听客户端，出现请求就把请求读入，然后把查询的工作交给工作线程，工作线程把网页返回给客户端，由于线程间可以共享资源，这样就大大提高了系统工作的效率。
我们从两个方面来分析，一个是开销方面，一个是性能方面。
另外从进程与线程的区别可以看出，使用线程的好处之一在于可以节省开销，进程占用资源多，进程的创建和互相间通信都需要调用内核，时间/空间开销大，而线程的创建和转换只需要几条指令就行了不需要调用内核，并且线程一般不分配内存资源而且统一进程内的线程间可以分享内存和文件，这样线程的时间/空间开销