进程和线程的学习
总结: 进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位.
帮助理解:
做个简单的比喻:进程=火车,线程=车厢
- 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着火了,将影响到所有车厢)
- 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”
线程技术,我们就可以在一个进程中创建多个线程,让它们在“同一时刻”分别去做不同的工作了。这些线程共享同一块内存,线程之间可以共享对象、资源,如果有冲突或需要协同,还可以随时沟通以解决冲突或保持同步。
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不过,多线程技术不是万金油,它有一个致命的缺点:在一个进程内,不管你创建了多少线程,它们总是被限定在一颗CPU内,或者多核CPU的一个核内。这意味着,多线程在宏观上是并行的,在微观上则是分时切换串行的,多线程编程无法充分发挥多核计算资源的优势。这也是使用多线程做任务并行处理时,线程数量超过一定数值后,线程越多速度反倒越慢的原因。
多进程技术正好弥补了多线程编程的不足,我们可以在每一颗CPU上,或者多核CPU的每一个核上启动一个进程,如果有必要,还可以在每个进程内再创建适量的线程,最大限度地使用计算资源解决问题。因为不在同一块内存区域内,和线程相比,进程间的资源共享、通信、同步等,都要麻烦得多,受到的限制也更多。