进程(process)和线程(thread)是操作系统的基本概念,常常活跃于面试中。
必应词典翻译:
- process:进程;流程;工序;工艺流程
- thread: 螺纹;线索;思路;脉络
这两者的概念常常让人混淆,主要原因是中文的翻译:进程、线程,所以容易让人从字面上混淆。就像 Java 的一道经典面试题:请说说 final 、finally 、finalize 三者的区别,这三者根本就没有什么联系的好么?当理解了他们各自的原理以后,就好回答这个问题了。借鉴一下阮一峰:进程与线程的一个简单解释这篇博客,来对 process 和 thread 有一个简单的认识:
打一个比方:
将工厂想象为一个操作系统,process 想象为一个车间,thread 想象为工人
工厂可以有很多的车间,每个车间负责产出一种产品,或者是多个车间共同负责产出一个产品,每个车间可以有 1~n 个工人参与生产
操作系统中一个程序的运行至少有一个 process,一个 process 至少有一个 thread,也可以有多个 thread
不同车间生产不同的产品,需要不同的原料,原料仅属于某一个车间;同一个车间的工人为了生产效率,可以共用车间中的生产工具等公共资源
process 天然内存独有,thread 天然共享process 内存
车间生产工具只能同时被一个工人使用,其他的工人需要使用就要等正在使用工具的工人使用完了才能用,正在使用的工人,为了防止别人偷偷使用,有人就采取了一个办法,给工具上锁。
为了防止多个 thread 同时读写某个内存区域造成数据混乱,Java 提供了互斥锁,同一个时刻只能有一个 thread 可以访问 process 的某个内存
process 和 thread 的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。
process 有独立的地址空间,一个 process 崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,thread 只是一个 process 中的不同执行路径,是cpu调度资源的最小单元。thread 没有自己独立的内存资源,它只有自己的执行堆栈和局部变量。但是在同属一个 process 的多个 thread 中他们可以共享 process 的内存。一个 thread 死掉就等于整个 process 死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在 process 切换时,消耗资源较大,效率要差一些。
总结
- 一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。
- 线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。
- 进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程是共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。
- 线程在执行过程中与进程还是有区别的。 每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。 但是线程不能够独立执行,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。
- 从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。 但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。 这就是进程和线程的重要区别。
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