1 线程与进程
(1)进程
当一个程序进入内存运行时,即变成一个进程。进程是处于运行过程中的程序,并且具有一定的独立功能,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单元。
一般而言,进程包含如下三个特征:独立性、动态性、并发性。
独立性:进程是系统中独立存在的实体,它可以拥有自己独立的资源,每个进程都拥有自己私有的地址空间。未经允许,其他用户进程不可以直接访问其他进程的地址空间。
动态性:程序只是一个静态的指令集合,而进程是一个正在系统中活动的指令集合。在进程中加入了时间的概念。进程具有自己的生命周期和各种不同的状态,这些概念在程序中都是不具备的。
并发性:多个进程可以在单个处理器上并发执行,多个进程之间不会互相影响。
(2)线程
多线程扩展了多进程的概念,使得同一个进程可以同时并发处理多个任务。线程也被称作轻量级的进程,线程是进程的执行单元。就像进程在操作系统中的地位一样,线程在程序中是独立的、并发的执行流。
线程是进程的组成部分,一个进程可以拥有多个线程,一个线程必须有一个父进程。线程可以拥有自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量,但不拥有系统资源,它与父进程的其他线程共享该进程所拥有的的全部资源。因为多个线程共享父进程里的全部资源,因此需要确保线程不会妨碍同一个进程里的其他线程。
线程是独立运行的,同时它的执行也是抢占式的,也就是说,当前运行的线程在任何时候都可能被挂起,以便另外一个线程可以运行。
一个线程可以创建和撤销另一个线程,同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。线程的调度和管理由进程本身负责完成。
简而言之,一个程序运行后至少有一个进程,一个进程里可以包含多个线程,但至少要包含一个线程。归纳起来也可以这样说,操作系统可以同时执行多个任务,每个任务就是一个进程,进程可以同时执行多个任务,每个任务就是一个线程。
2 多线程的优势
线程在程序中是独立的、并发的执行流,与分隔的进程相比,进程中线程之间的隔离程度要小。他们共享内存、文件句柄和其他每个进程应有的状态。
(1)线程比进程具有更高的性能:因为同一个进程中的线程都有共性,共享同一个进程的虚拟空间,利用这些共享数据,线程很容易实现相互之间的通信。
(2)线程相比于进程开销更低:当操作系统创建一个进程时,必须为该进程分配独立的内存空间,并分配大量相关的资源,但创建线程代价就小了很多。