进程与线程的区别

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多线程与多进程 - Yuan先生 - 博客园

我们在讨论进程与线程的区别之前，首先我们要清楚进程与线程的概念。

 什么是进程?

进程是并发执行程序在执行过程中资源分配和管理的基本单位（资源分配的最小单位），是指令+数据+资源的一个集合。进程可以理解为程序的一次实例化，应用程序一旦执行，就是一个进程。每个进程都有自己独立的地址空间，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。

什么是线程？

线程是进程内部的一条执行序列（执行流），是进程的最小执行单位，一个进程可以有多个线程，但是最少要有一个线程体现在代码里面就是我们最少要有一个main()函数，这些线程由多线程控制机制来控制。

我们在解决实际问题时，通常会遇到要实现几个工作的并发执行，在解决这个问题时，我们就会面临这样的状况：究竟是在一个进程里面用多个线程来完成工作呢，还是用多个进程来解决问题，这样我们就需要了解进程与线程的区别来根据实际情况安排了。

进程与线程又在哪些方面有区别呢？

1.个体单位

简而言之，进程是资源分配的单位，线程是CPU调度的单位。

如果这样说不便于理解的话，我们不妨将进程看做一个生产车间，线程看做车间里面的若干个生产线其中的一个，我们需要完成的server看作生产部门，那么对于我们要完成的server，需要由好几个车间里的若干个生产线完成，资源的分配自然是按车间来分配，每个车间都有自己的任务量，根据任务有自己拿到的资源，这些资源一般情况下供自己车间使用，正如我们进程之间的资源不共享一样，所以说，进程是资源的分配单位。而生产线就是完成server的一条条流程，是完成server的独立的最小的单位，工作时是给每个线程分配具体的工作内容，每个车间内的资源是共享的，生产线可以根据自己的工作能力来获取资源，所以说线程是CPU调度的单位。

2.切换效率

线程的切换效率比进程高。

线程之所以切换效率高于进程，是由于线程的切换是指令之间的切换，即从一段执行序列（程序）切换到另一段执行序列（程序），而内存映射表不变；但是进程的切换包括指令的切换和内存（映射表）的切换（资源的切换），这相对于线程切换来说，效率就会降低很多。

3.地址空间：同一进程的所有线程共享本进程的地址空间，而不同的进程之间的地址空间是独立的。

4.资源拥有： 同一进程的所有线程共享本进程的资源，如内存，CPU，IO等。进程之间的资源是独立的，无法共享。

5.执行过程：每一个进程可以说就是一个可执行的应用程序，每一个独立的进程都有一个程序执行的入口，顺序执行序列。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由程序的多线程控制机制进行控制。

6.安全性：因为同一进程的所有线程共享此线程的资源，因此当一个线程发生崩溃时，此进程也会发生崩溃。 但是各个进程之间的资源是独立的，进程之间相互独立，不存在数据安全问题，因此当一个进程崩溃时，不会影响其他进程。因此进程比线程健壮。

7.创建与通信：进程创建时，开辟的资源多，CPU调度慢，如果多进程要进行通讯，必须借助特定的手段（信号，信号量，共享内存，管道，消息队列）。

如何考虑进程与线程的选择

从以上我们提到的6点区别来看，我们可以从以下几个方面考虑：

1.如果需要频繁创建销毁的优先用线程

因为进程的创建、销毁和切换都是比较复杂的，速度也很慢，但是线程的创建、销毁和切换都较为简单，速度很快

2.如果需要进行大量计算的优先使用线程

大量计算，多指算法和图像处理，这些操作就是要耗费很多CPU，切换相当的频繁了，这种情况下线程是最合适的，因为它的切换速度相当快。

3.强相关的处理用线程，弱相关的处理用进程

什么叫强相关、弱相关？理论上很难定义，给大家说个简单的例子理解一下吧。

一个项目需要完成如下任务：消息收发、消息处理。“消息收发”和“消息处理”就是弱相关的任务，而“消息处理”里面可能又分为“消息解码”、“业务处理”，这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此“消息收发”和“消息处理”可以分进程设计，这是考虑到进程之间数据共享比较复杂，而进程的调试比较简单；“消息解码”、“业务处理”可以分线程设计，这是考虑到相关性强的业务之间数据共享容易。