进程和线程的区别和简单理解

之前有个作业时写进程和线程的区别，但是现在找不到了。所以自己上网查了很多资料，然后再结合自己的理解总结如下。

网上关于进程和线程的概念很多，但是最经典的一句就是：进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位

1. 简单理解进程与线程

计算机的核心是CPU，它承担了计算机所有的计算任务。现在我们把CPU比喻成一座工厂，时刻都在运行。假设提供给工厂的电力是有限的，一次只能供一个车间使用，也就是说当一个车间运行的时候，其他车间是停止的。这其中的含义就是一个单核CPU同时一次只能运行一个任务，车间就是我们所说的进程，在任意一时刻，CPU总是运行一个进程，其他进程处于非运行状态。

在一个车间里，可以有很多工人，他们协同完成一个任务。线程就好比是车间里的工人，一个进程可以包含多个线程。车间里的空间是工人们共享的，比如许多房间是每个工人都可以进入。这象征一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。可是每间房间的大小不同，有些房间一次最多只能容纳一个人，比如厕所。里面有人的时候，其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束了才能使用这一块内存。但是为了防止其他人进入这个厕所(也就是这块内存)的方法就是加一把锁。先到的人锁上门，后到的人看到锁就在门口排队，等锁开了再进去。这就是“互斥锁”(Mutual exclusion, 缩写 Mutex)，防止多个线程同时读写某一块内存区域。

还有些房间，可以同时容纳n个人，比如厨房。也就是说，如果大于n个人就不能进入，多出来的人就只能再外面等着。这就好比某些内存区域只能供给固定数目的线程使用。那么怎么解决这个问题呢？ 和上面一样我们需要给房间上锁，并载门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙然后进去，出来的时候就再把钥匙放回原处。后到的人发现没有钥匙了，就在门口排队等候。这种做法叫做“信号量"，用来保证多个线程不会冲突。

如果你还没理解，那么举一个简单了例子：当我们使用word文档记录的时候，word就是一个进程。你在进行打字，搜索，打印等多个子任务的时候，那些子任务就叫线程。

下面来点专业的

• 进程
  进程是程序的一次执行过程，是一个动态概念，是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。每一个进程都有一个自己的地址空间，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
  线程是CPU调度和分派从基本单位，他可与同属一个进程的其他线程共享进程所有的全部资源
• 联系
  线程是进程的一部分，一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。
• 区别
  • 根本区别：进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是任务调度和执行的基本单位。
  • 在开销方面：每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文)，程序之间的切换会有较大的开销；线程可以看作是轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每一线程都有自己独立的运行栈和程序计数器（PC），线程之间的切换开销小。
  • 所处环境：在操作系统中能同时运行多个进程（程序）；而在同一个进程（程序）中可以有多个线程同时执行（通过CPU调度，在每一个时间片中只有一个线程执行，这里需要理解单核cpu在执行多进程和多线程的工作原理）。
  • 内存分配方面：系统在运行的时候会为每一个进程分配不同的内存空间；而对线程而言，除了CPU外，系统不会为线程分配内存（线程所使用的资源来自其所属进程的资源），线程组之间只能共享资源。
  • 包含关系：没有线程的进程可以看作是单线程的，如果一个进程内有多个线程，则执行过程不是一条线的，而是多条线（线程）共同完成的；线程是进程的一部分，所以线程也被称为轻权进程或轻量级进程。