進程、線程和協程之間的區別和聯繫

来源:https://www.cnblogs.com/brandonv/p/18195657
-Advertisement-
Play Games

文章目錄 一、進程 二、線程 三、進程和線程的區別與聯繫 四、一個形象的例子解釋進程和線程的區別 五、進程/線程之間的親緣性 六、協程 一、進程 進程,直觀點說,保存在硬碟上的程式運行以後,會在記憶體空間里形成一個獨立的記憶體體,這個記憶體體有自己獨立的地址空間,有自己的堆,上級掛靠單位是操作系統。操作系 ...


文章目錄

一、進程
二、線程
三、進程和線程的區別與聯繫
四、一個形象的例子解釋進程和線程的區別
五、進程/線程之間的親緣性
六、協程

一、進程

進程,直觀點說,保存在硬碟上的程式運行以後,會在記憶體空間里形成一個獨立的記憶體體,這個記憶體體有自己獨立的地址空間有自己的堆,上級掛靠單位是操作系統。操作系統會以進程為單位,分配系統資源(CPU時間片、記憶體等資源),進程是資源分配的最小單位。
image
image

【進程間通信(IPC)】:

管道(Pipe)、命名管道(FIFO)、消息隊列(Message Queue) 、信號量(Semaphore) 、共用記憶體(Shared Memory);套接字(Socket)。

二、線程

線程,有時被稱為輕量級進程(Lightweight Process,LWP),是操作系統調度(CPU調度)執行的最小單位。
image

三、進程和線程的區別與聯繫

【區別】

  • 調度線程作為調度和分配的基本單位,進程作為擁有資源的基本單位;

  • 併發性不僅進程之間可以併發執行,同一個進程的多個線程之間也可併發執行;

  • 擁有資源進程是擁有資源的一個獨立單位,線程不擁有系統資源,但可以訪問隸屬於進程的資源。進程所維護的是程式所包含的資源(靜態資源), 如:地址空間,打開的文件句柄集,文件系統狀態,信號處理handler等;線程所維護的運行相關的資源(動態資源),如:運行棧,調度相關的控制信息,待處理的信號集等;

  • 系統開銷:在創建或撤消進程時,由於系統都要為之分配和回收資源,導致系統的開銷明顯大於創建或撤消線程時的開銷。但是進程有獨立的地址空間,一個進程崩潰後,在保護模式下不會對其它進程產生影響,而線程只是一個進程中的不同執行路徑。線程有自己的堆棧和局部變數,但線程之間沒有單獨的地址空間,一個進程死掉就等於所有的線程死掉,所以多進程的程式要比多線程的程式健壯,但在進程切換時,耗費資源較大,效率要差一些。

【聯繫】

  • 一個線程只能屬於一個進程,而一個進程可以有多個線程,但至少有一個線程;

  • 資源分配給進程,同一進程的所有線程共用該進程的所有資源;

  • 處理機分給線程,即真正在處理機上運行的是線程;

  • 線程在執行過程中,需要協作同步。不同進程的線程間要利用消息通信的辦法實現同步。

四、一個形象的例子解釋進程和線程的區別

image

這副圖是一個雙向多車道的道路圖,假如我們把整條道路看成是一個“進程”的話,那麼圖中由白色虛線分隔開來的各個車道就是進程中的各個“線程”了。

這些線程(車道)共用了進程(道路)的公共資源(土地資源)。

這些線程(車道)必須依賴於進程(道路),也就是說,線程不能脫離於進程而存在(就像離開了道路,車道也就沒有意義了)。

這些線程(車道)之間可以併發執行(各個車道你走你的,我走我的),也可以互相同步(某些車道在交通燈亮時禁止繼續前行或轉彎,必須等待其它車道的車輛通行完畢)。

這些線程(車道)之間依靠代碼邏輯(交通燈)來控制運行,一旦代碼邏輯控制有誤(死鎖,多個線程同時競爭唯一資源),那麼線程將陷入混亂,無序之中。

這些線程(車道)之間誰先運行是未知的,只有線上程剛好被分配到CPU時間片(交通燈變化)的那一刻才能知道

五、進程/線程之間的親緣性

親緣性的意思是進程/線程只在某個cpu上運行(多核系統),比如:

BOOL WINAPI SetProcessAffinityMask(
  _In_ HANDLE    hProcess,
  _In_ DWORD_PTR dwProcessAffinityMask
);
/*
dwProcessAffinityMask 如果是 0 , 代表當前進程只在cpu0 上工作;
如果是 0x03 , 轉為2進位是 00000011 . 代表只在 cpu0 或 cpu1上工作;
*/

使用CPU親緣性的好處:設置CPU親緣性是為了防止進程/線程在CPU的核上頻繁切換,從而避免因切換帶來的CPU的L1/L2 cache失效,cache失效會降低程式的性能。

六、協程

image

協程,是一種比線程更加輕量級的存在,協程不是被操作系統內核所管理,而完全是由程式所控制(也就是在用戶態執行)。這樣帶來的好處就是性能得到了很大的提升,不會像線程切換那樣消耗資源。

子程式,或者稱為函數,在所有語言中都是層級調用,比如A調用B,B在執行過程中又調用了C,C執行完畢返回,B執行完畢返回,最後是A執行完畢。所以子程式調用是通過棧實現的,一個線程就是執行一個子程式。子程式調用總是一個入口,一次返回,調用順序是明確的。而協程的調用和子程式不同。

協程在子程式內部是可中斷的,然後轉而執行別的子程式,在適當的時候再返回來接著執行

def A():
    print '1'
    print '2'
    print '3'

def B():
    print 'x'
    print 'y'
    print 'z'

假設由協程執行,在執行A的過程中,可以隨時中斷,去執行B,B也可能在執行過程中中斷再去執行A,結果可能是:1 2 x y 3 z。

協程的特點在於是一個線程執行,那和多線程比,協程有何優勢?

  • 極高的執行效率:因為子程式切換不是線程切換,而是由程式自身控制,因此,沒有線程切換的開銷,和多線程比,線程數量越多,協程的性能優勢就越明顯;

  • 不需要多線程的鎖機制:因為只有一個線程,也不存在同時寫變數衝突,在協程中控制共用資源不加鎖,只需要判斷狀態就好了,所以執行效率比多線程高很多。

原文鏈接:https://blog.csdn.net/daaikuaichuan/article/details/82951084


您的分享是我們最大的動力!

-Advertisement-
Play Games
更多相關文章
  • 概述:在C#中,通過`Expression`類、`AndAlso`和`OrElse`方法可組合兩個`Expression<Func<T, bool>>`,實現多條件動態查詢。通過創建表達式樹,可輕鬆構建複雜的查詢條件。 在C#中,可以使用AndAlso和OrElse方法組合兩個Expression< ...
  • C#TMS系統代碼-業務頁面ShippingNotice學習 學一個業務頁面,ok,領導開完會就被裁掉了,很突然啊,他收拾東西的時候我還以為他要旅游提前請假了,還在尋思為什麼回家連自己買的幾箱飲料都要叫跑腿帶走,怕被偷嗎?還好我在他開會之前拿了兩瓶芬達 感覺感覺前面的BaseCity差不太多,這邊的 ...
  • 前言 這幾天閑來沒事看看ABP vNext的文檔和源碼,關於關於依賴註入(屬性註入)這塊兒產生了興趣。 我們都知道。Volo.ABP 依賴註入容器使用了第三方組件Autofac實現的。有三種註入方式,構造函數註入和方法註入和屬性註入。 ABP的屬性註入原則參考如下: 這時候我就開始疑惑了,因為我知道 ...
  • 委托與事件 委托 委托的定義 委托是C#中的一種類型,用於存儲對方法的引用。它允許將方法作為參數傳遞給其他方法,實現回調、事件處理和動態調用等功能。通俗來講,就是委托包含方法的記憶體地址,方法匹配與委托相同的簽名,因此通過使用正確的參數類型來調用方法。 委托的特性 引用方法:委托允許存儲對方法的引用, ...
  • C#TMS系統代碼-基礎頁面BaseCity學習 本人純新手,剛進公司跟領導報道,我說我是java全棧,他問我會不會C#,我說大學學過,他說這個TMS系統就給你來管了。外包已經把代碼給我了,這幾天先把增刪改查的代碼背一下,說不定後面就要趕鴨子上架了 Service頁面 //using => impo ...
  • 最小Linux系統,安裝Java環境 想想就生氣,去面試個運維,面試官讓我上機裝個centos7,還是個最小安裝包連界面都沒有,只有命令行模式,我都哭了,然後讓把一些環境裝一下,然後再部署個springboot項目,我他媽都多久沒用沒有界面的東西了,最後卡在安裝MySQL上,真想扇自己個 ...
  • 公司給的伺服器上面啥都沒有,自己動手吧,這種活屬於是乾一次以後都不管的 首先檢查Linux系統是多少位 uname -m 下載JDK Linux版本,打不開官網可以點下麵去鏡像網站 https://repo.huaweicloud.com/java/jdk/8u181-b13/ 下載之後傳到伺服器, ...
  • 「Pygors系列」一句話導讀: MinGW-w64只有編譯器,MSYS2帶著更新環境,WSL2實用性比較高 歷史與淵源 Windows平臺 Linux平臺 二進位相容 WSL2:運行Linux程式 Wine:運行Windows程式 介面相容 CygWin:編譯Linux程式 Winelib:編譯W ...
一周排行
    -Advertisement-
    Play Games
  • 示例項目結構 在 Visual Studio 中創建一個 WinForms 應用程式後,項目結構如下所示: MyWinFormsApp/ │ ├───Properties/ │ └───Settings.settings │ ├───bin/ │ ├───Debug/ │ └───Release/ ...
  • [STAThread] 特性用於需要與 COM 組件交互的應用程式,尤其是依賴單線程模型(如 Windows Forms 應用程式)的組件。在 STA 模式下,線程擁有自己的消息迴圈,這對於處理用戶界面和某些 COM 組件是必要的。 [STAThread] static void Main(stri ...
  • 在WinForm中使用全局異常捕獲處理 在WinForm應用程式中,全局異常捕獲是確保程式穩定性的關鍵。通過在Program類的Main方法中設置全局異常處理,可以有效地捕獲並處理未預見的異常,從而避免程式崩潰。 註冊全局異常事件 [STAThread] static void Main() { / ...
  • 前言 給大家推薦一款開源的 Winform 控制項庫,可以幫助我們開發更加美觀、漂亮的 WinForm 界面。 項目介紹 SunnyUI.NET 是一個基於 .NET Framework 4.0+、.NET 6、.NET 7 和 .NET 8 的 WinForm 開源控制項庫,同時也提供了工具類庫、擴展 ...
  • 說明 該文章是屬於OverallAuth2.0系列文章,每周更新一篇該系列文章(從0到1完成系統開發)。 該系統文章,我會儘量說的非常詳細,做到不管新手、老手都能看懂。 說明:OverallAuth2.0 是一個簡單、易懂、功能強大的許可權+可視化流程管理系統。 有興趣的朋友,請關註我吧(*^▽^*) ...
  • 一、下載安裝 1.下載git 必須先下載並安裝git,再TortoiseGit下載安裝 git安裝參考教程:https://blog.csdn.net/mukes/article/details/115693833 2.TortoiseGit下載與安裝 TortoiseGit,Git客戶端,32/6 ...
  • 前言 在項目開發過程中,理解數據結構和演算法如同掌握蓋房子的秘訣。演算法不僅能幫助我們編寫高效、優質的代碼,還能解決項目中遇到的各種難題。 給大家推薦一個支持C#的開源免費、新手友好的數據結構與演算法入門教程:Hello演算法。 項目介紹 《Hello Algo》是一本開源免費、新手友好的數據結構與演算法入門 ...
  • 1.生成單個Proto.bat內容 @rem Copyright 2016, Google Inc. @rem All rights reserved. @rem @rem Redistribution and use in source and binary forms, with or with ...
  • 一:背景 1. 講故事 前段時間有位朋友找到我,說他的窗體程式在客戶這邊出現了卡死,讓我幫忙看下怎麼回事?dump也生成了,既然有dump了那就上 windbg 分析吧。 二:WinDbg 分析 1. 為什麼會卡死 窗體程式的卡死,入口門檻很低,後續往下分析就不一定了,不管怎麼說先用 !clrsta ...
  • 前言 人工智慧時代,人臉識別技術已成為安全驗證、身份識別和用戶交互的關鍵工具。 給大家推薦一款.NET 開源提供了強大的人臉識別 API,工具不僅易於集成,還具備高效處理能力。 本文將介紹一款如何利用這些API,為我們的項目添加智能識別的亮點。 項目介紹 GitHub 上擁有 1.2k 星標的 C# ...