【Java】进程和线程的概念、区别和联系

淩亂°似流年 2023-07-09 04:24 150阅读 0赞

# 1.进程和线程的概念 #

## 进程： ##

> 对于操作系统来说，一个任务就是一个进程，是操作系统结构的基础，是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动，是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单元。

我们可以查看电脑上的“Windows任务管理器”中的列表，可以把一个正在操作系统中运行的exe程序理解成一个“进程”。进程是受操作系统管理的基本运行单元。

## 线程： ##

> 线程可以理解成是在进程中独立运行的子任务。比如QQ.exe运行时就有很多的子任务在同时运行。这些不同的任务或者功能都可以同时运行，其中每一项任务都可以理解为“线程”在工作中，当多种功能一起进行时，有些功能就是在后台默默的运行着。

最近，我读到一篇材料，发现有一个很好的类比，可以把它们解释地清晰易懂。

[进程和线程的一个简单解释][Link 1]

在这个简单易懂的类比下，了解一下进程和线程的宏观概念：

> 进程，是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是一个动态概念，竟争计算机系统资源的基本单位。每一个进程都有一个自己的地址空 间，即进程空间或（虚空间）。进程空间的大小 只与处理机的位数有关，一个 16 位长处理机的进程空间大小为 216 ，而 32 位处理机的进程空间大小为 232 。进程至少有 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，在网络或多用户环境下，一个服务器通常需要接收大量且不确定数量用户的并发请求，为每一个请求都创建一个进程显然是行不通的，——无论是从系统资源开销方面或是响应用户请求的效率方面来看。因此，操作系统中线程的概念便被引进了。线程，是进程的一部分，一个没有线程的进程可以被看作是单线程的。线程有时又被称为轻权进程或轻量级进程，也是 CPU 调度的一个基本单位。
> 
> 参考文章：[https://www.cnblogs.com/ellisonzhang/p/10440221.html][https_www.cnblogs.com_ellisonzhang_p_10440221.html]

# 2.进程和线程的区别 #

> 1.进程是资源分配的最小单位，线程是程序执行的最小单位（资源调度的最小单位）。一个进程里可以有多个线程。
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> 2.进程有自己的独立地址空间，每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间，建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段；线程只独享指令执行的必要资源，共享进程中的数据的，使用相同的地址空间，因此CPU切换一个线程的花费远比进程要小很多，同时创建一个线程的开销也比进程要小很多。
> 
> 3.由于同一进程的各线程间共享内存和文件资源，可以不通过内核进行直接通信。
> 
> 4.调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快的多。
> 
> 5.多进程程序更健壮，多线程程序只要有一个线程死掉，整个进程也死掉了，而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响，因为进程有自己独立的地址空间。
> 
> 6.进程拥有一个完整的虚拟地址空间，不依赖于线程而独立存在，反之，线程是进程的一部分，没有自己的地址空间，与进程内的其他线程一起共享分配给该线程的所有资源。

# 3.进程和线程的联系 #

> 1.线程的改变只代表了CPU执行过程的改变，而没有发生进程所拥有的资源变化。
> 
> 2.进程的执行过程是现线状的，尽管中间会发生中断或暂停，但该进程所拥有的资源只为该线状执行过程服务，一旦发生进程上下文切换，这些资源都是要被保护起来的。
> 
> 3.计算机内的软硬件资源的分配与线程无关，线程只能共享它所属进程的资源变化。

# 4.线程的优点 #

> 1.创建一个新线程的代价要比创建一个新进程小得多。
> 
> 2.与进程之间的切换相比，线程之间的切换需要操作系统做的工作要少得多。
> 
> 3.线程占用资源比进程少得多。
> 
> 4.能充分利用多处理器的可并行数量。
> 
> 5.在等待慢速I/O操作结束的同时，程序可执行起其他的计算任务。
> 
> 6.计算密集型应用，为了能在多处理器系统上运行，将计算分解到多个线程中实现。
> 
> 7.I/O密集型应用，为了提高性能，将I/O操作重叠。线程可以同时等待不同的I/O。

[Link 1]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html
[https_www.cnblogs.com_ellisonzhang_p_10440221.html]: https://www.cnblogs.com/ellisonzhang/p/10440221.html