线程和进程 / 进程和线程的区别和联系

简介: 每个应用程序运行于现代操作系统之上时,操作系统会提供一种抽象,好像系统上只有这个程序在运行,所有的硬件资源都被这个程序在使用。这种假象是通过抽象了一个进程的概念来完成的,进程可以说是计算机科学中最重要和最成功的概念之一.

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💻进程(process)


每个应用程序运行于现代操作系统之上时,操作系统会提供一种抽象,好像系统上只有这个程序在运行,所有的硬件资源都被这个程序在使用。这种假象是通过抽象了一个进程的概念来完成的,进程可以说是计算机科学中最重要和最成功的概念之一.


简单来说进程指:在内存中运行的应用程序


进程是操作系统进行资源分配的最小最基本的单位


🎃进程的特点


进程中的一个执行任务(控制单元),负责当前进程中程序的执行。


如下图 IDEA和Edge就是进程


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📢进程跟程序不一样


程序(Program)就是一组指令以及这组指令要处理的数据。狭义上来说,程序通常表现为一组文件


程序 = 指令 + 指令要处理的数据。


进程VS程序:


· 程序是在一个静态磁盘上的一个可执行文件。


· 进程是将可执行文件加载到系统中。加载就是将信息放在内存中,分配一些资源,并且执行程序中所有指令


内容主要有:


  • 进程编号 PID:进程的身份标识


  • 执行优先级


  • 上下文:保存本次执行状态,以便下次继续执行,这个过程就是一个上下文。


  • 内存地址


  • 进程的状态


🎯进程状态


①新建状态(NEW) ②就绪状态 ③运行状态 ④阻塞状态 ⑤销毁状态


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📠线程(Thread)


一个线程就是一个 “执行流”. 每个线程之间都可以按照顺讯执行自己的代码. 多个线程之间 “同时” 执行着多份代码.


( ̄︶ ̄)↗ 多线程提高CPU使用率


线程是操作系统能够进行运算调度的最小单元。它被包含在进程中,是进程中实际运行的单位。一个进程中可以并发多个线程,每个线程执行不同的任务 。


一个线程 一辈子只能start一次**<( ̄︶ ̄)↗[GO!]**


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系统在产生一个线程,或是在各个线程之间作切换工作时,负担要比进程小得多,也正因为如此,线程也被称为"轻量级进程"


🔦线程的特点


(1)"轻量"易于调度。


(2)提高并发性。通过线程可方便有效地实现并发性。进程可创建多个线程来执行同一程序的不同部分。


(3)开销少。创建线程比创建进程要快,所需开销很少。


(4)利于充分发挥多处理器的功能。通过创建多线程进程,每个线程在一个处理器上运行,从而实现应用程序的并发性,使每个处理器都得到充分运行。(并发编程的核心!!!)


🚢进程 VS 线程


线程是进程的子任务,一个进程至少有一个线程,一个进程可以运行多个线程,多个线程可共享数据。进程中包含了线程,线程属于进程。集合与元素的关系


🛫区别


1.根本区别:进程是操作系统进行资源分配的最小单元,线程是操作系统进行运算调度的最小单元。


2.开销不同:进程的创建、销毁和切换的开销都远大于线程。每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文,保存本次的执行状态,以便下次执行。),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小。


3.拥有资源不同:每个进程有自己的内存和资源,一个进程中的线程会共享这些内存和资源。如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的,同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源,但每个线程有自己的程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间作切换工作时,负担要比进程小得多。


4.内存分配:同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源,而进程之间的地址空间和资源是相互独立的


5.控制和影响能力不同:子进程无法影响父进程,而子线程可以影响父线程,如果主线程发生异常会影响其所在进程和子线程。


6.CPU利用率不同:进程的CPU利用率较低,因为上下文切换开销较大,而线程的CPU的利用率较高,上下文的切换速度快。


7.操纵者不同:进程的操纵者一般是操作系统,线程的操纵者一般是编程人员。


8.执行过程:每个独立的进程有程序运行的入口、顺序执行序列和程序出口。但是线程不能独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制,两者均可并发执行


💡Tips:堆和方法区


堆和方法区是所有线程共享的资源,其中堆是进程中最大的一块内存,主要用于存放新创建的对象 (所有对象都在这里分配内存),方法区主要用于存放已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据线程与进程不同的是同类的多个线程共享进程的堆和方法区资源


🧧多进程和多线程区别


多进程:操作系统中同时运行的多个程序,提高CPU使用率


多线程:在同一个进程中同时运行的多个任务


一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,但是一个线程崩溃整个进程都挂掉。所以多进程要比多线程健壮。


多线程程序可以同时运行多个线程,但是程序运行的结果发现,每一次结果都不一致。 因为多线程存在一个特性:随机性。造成随机性的原因:CPU在瞬间不断切换去处理各个线程而导致的,可以理解成多个线程在抢CPU资源。(抢占式执行也是并发编程出错的罪魁祸首!!!)


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多线程并不能提高运行速度,但可以提高运行效率,让CPU的使用率更高。但是如果多线程有安全问题或出现频繁的上下文切换时,运算速度可能反而更低。


虽然多进程也能实现并发编程,但是线程比进程更轻量


看到这里咯,点个**关注**再走!

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