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进程和线程的区别

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⚠️ 本文最后更新于2023年11月14日,已经过了338天没有更新,若内容或图片失效,请留言反馈
AI摘要:进程和线程是操作系统中的基本概念,它们在资源分配、执行、稳定性等方面存在显著差异。进程是资源分配的基本单位,拥有独立的内存空间,而线程是程序执行的最小单位,共享进程资源。进程间通信复杂,线程间通信简单。进程稳定性高,线程崩溃可能影响同一进程。进程和线程都支持并发执行,但线程在多核处理器上能更高效利用资源。线程创建和销毁开销小,适合频繁任务切换。

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进程和线程的区别

一.什么是进程和线程

1. 首先举个栗子:

比如我有一个木材加工厂,现在生意不错,我需要增加一些产能,那么我现在就有两种选择

①新开设一座工厂→进程

②新加一条生产线→线程

我们这里新开一座工厂,就类似创建一个新的进程,我们的场地,木材,工人和上一个工厂没有太多的联系,抗风险能力也随之提升。

而我们新加一条生产线呢,就类似创建了一个新的进程,和其他进程共享同一块地盘(内存空间),原材料(资源),抗风险能力也随之减弱(一个线程的崩溃可能会影响同一进程中的其他线程)。

2.再举个栗子:

线程在进程下行进(单纯的车厢无法运行)

一个进程可以包含多个线程(一辆火车可以有多个车厢)

不同进程间数据很难共享(一辆火车上的乘客很难换到另外一辆火车,比如站点换乘)

同一进程下不同线程间数据很易共享(A车厢换到B车厢很容易)

进程要比线程消耗更多的计算机资源(采用多列火车相比多个车厢更耗资源)

进程间不会相互影响,一个线程挂掉将导致整个进程挂掉(一列火车不会影响到另外一列火车,但是如果一列火车上中间的一节车厢与前一节产生断裂,将影响后面的所有车厢)

进程可以拓展到多机,进程最多适合多核(不同火车可以开在多个轨道上,同一火车的车厢不能在行进的不同的轨道上)

进程使用的内存地址可以上锁,即一个线程使用某些共享内存时,其他线程必须等它结束,才能使用这一块内存。(比如火车上的洗手间)-"互斥锁"

进程使用的内存地址可以限定使用量(比如火车上的餐厅,最多只允许多少人进入,如果满了需要在门口等,等有人出来了才能进去)-“信号量”

3.看一下定义:

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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

线程(thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流,一个进程中可以并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务。在Unix System V及SunOS中也被称为轻量进程(lightweight processes),但轻量进程更多指内核线程(kernel thread),而把用户线程(user thread)称为线程。

二.进程与线程的联系和区别

进程线程
定义资源分配的最小单位程序执行的最小单位
资源分配每个进程都有独立的内存空间和资源,不同进程之间的通信需要消耗更多的资源线程共享相同进程的内存空间和资源,因此线程间通信更加高效。
创建与销毁创建新进程需要较多的系统资源和时间,进程的创建和销毁相对较慢创建和销毁线程相对较快,因为它们共享进程的资源,所需的开销较小
稳定性进程之间具有隔离性,某个进程崩溃不会影响其它进程一个线程的崩溃可能会影响同一进程中的其他线程
进程和线程的联系
同一进程内进程可以包含多个线程,这些线程共享相同的内存空间和资源,可以更加高效地协同工作
并发执行进程和线程都可以实现并发执行,提高系统的效率和响应速度。
通信与同步无论是进程还是线程,都需要进行通信和同步来共享数据和协调任务。进程间的通信较为复杂,而线程间通信相对简单。
资源共享在多核处理器上,多个线程可以同时运行在不同的核心上,从而更好地利用硬件资源。
系统开销线程共享进程的资源,创建和销毁线程的开销较小,适用于需要频繁创建销毁任务的情况。

注:如果一个进程中只有一个线程,那么线程结束代表着进程结束

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