一、进程和线程基本概念

进程

进程是程序的一次执行过程，是一个动态概念，是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，每一个进程都有一个自己的地址空间，至少有 5 种基本状态，它们是：初始态，执行态，等待状态，就绪状态，终止状态。

线程

线程是CPU调度和分派的基本单位，它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。

进程和线程的关系

线程是进程的一部分

一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程

进程和线程的区别

理解它们的差别，我从资源使用的角度出发。（所谓的资源就是计算机里的中央处理器，内存，文件，网络等等）

根本区别：进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是任务调度和执行的基本单位

开销方面：每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文），进程之间切换开销大；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

所处环境：在操作系统中能同时运行多个进程（程序）；而在同一个进程（程序）中有多个线程同时执行（通过CPU调度，在每个时间片中只有一个线程执行）

内存分配：系统为每个进程分配不同的内存空间；而对线程而言，除了CPU外，系统不会为线程分配内存（线程所使用的资源来自其所属进程的资源），线程组之间只能共享资源

包含关系：线程是进程的一部分，所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程

二、通过类比的方式了解进程和线程

我们可以通过抽象类比的方式来更好的理解进程和线程以及他们之间的关系：

单CPU：一台单核处理器计算机 = 一个车间；

多CPU：一台多核处理器计算机 = 一座工厂；

进程：一个车间 = 一个进程； （即一个运行的程序）

多进程：一座工厂可以同时运行多个车间；

CPU和进程：单CPU只能同时运行单个进程，多CPU可以同时运行多个进程。

线程：车间内一个工人 = 一个线程；

进程与线程：一个进程可以包括多个线程。

线程间内存共享：车间的空间是工人们共享的，比如许多房间是每个工人都可以进出的。一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。

内存安全：可是，每个车间容纳大小不同，有的最多只能容纳一个人。车间人满的时候，其他人就进不去了。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。

互斥锁：一个防止他人进入的简单方法，就是门口加一把锁。先到的人锁上门，后到的人看到上锁，就在门口排队，等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"–Mutex，防止两个线程同时读写某一块内存区域。

信号量：这时的解决方法，就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙，出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了，就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"（Semaphore），用来保证多个线程不会互相冲突。

锁和信号量：不难看出，互斥锁是信号量的一种特殊情况（n=1时）。也就是说，完全可以用后者替代前者。但是，因为mutex较为简单，且效率高，所以在必须保证资源独占的情况下，还是采用这种设计。

操作系统的资源分配与调度逻辑：

    以多进程形式，允许多个任务同时运行；

    以多线程形式，允许单个任务分成不同的部分运行；

    提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。