线程----概念引入---线程和进程的区别

线程
1.为什么会出现线程？
爸爸想给女儿做一个mp3，其他东西都准备好了，就差写程序控制了。
爸爸的代码逻辑是这样的，
step1:读取压缩的音乐文件read
step2:解压缩decompress
step3:播放play
把这几个操作放在一起作为一个进程（一件事情）
但是这样做了以后，发现播放效果断断续续的，因为read过程可能需要花很多时间
和解压缩的时间匹配不上。
爸爸就想怎么改进他，改进方法是
进程1：把歌曲文件全部读出来
进程2：解压缩文件
进程3：播放文件
这样，就把原本的一个事情，分成了三个事情来做，由于先把文件读完了，所以播放器来会很顺畅
而不是断断续续的
虽然实现了顺畅播放，但是这个过程中，其实有不少可以优化的地方，比如
（1）这3个进程怎么共享数据，因为他们处理的都是同一个歌曲文件
（2）由于是3件事情，维护3件事情花的力气可以1件事情大多了
（对应创建进程时，分配资源，撤销进程时回收资源，撤销PCB，进程切换时，保存当前进程的状态信息）

那么怎么优化解决这些问题呢？
管家给出了一个好主意：
管家说，我们的需求是独立做很多不同的事情，并且这些事情可以共享相同的资源
那就开发一种新的机器人，满足
（1）实体之间可以并发执行
（2）实体之间共享相同的地址空间
这样就行啦，把工作交给机器人做，解放我们自己



那现在爸爸要做一个MP3的步骤应该是
1.管家提供需要的材料，空间，资源，各步骤说明书
2.爸爸开始做MP3（这是一个进程），拥有管家准备的完整的资源平台
3.爸爸让3个机器人来分别并发的完成 读取文件   解压缩文件  播放文件
（这是进程下面的3个线程）
每个机器人都可以自动记录自己当前的任务状态，比如做到哪里了（寄存器）
（机器人只拥有必不可少的资源）

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1.进程是资源分配单位，线程是CPU调度单位
白话：管家按要做的事情分配资源，爸爸（CPU）按要做的事情生产机器人来完成工作

2.进程拥有一个完整的资源平台，而线程只独享必不可少的资源，如寄存器和栈
白话：爸爸做MP3这件事情，拥有一切所需要的原材料，MP3说明书，工具房等所有资源
机器人1只负责读取文件，那他就只有读取文件必不可少的资源，比如寄存器和栈
寄存器的作用是随时记录当前机器人的工作状态，方便暂停以后，从之前的位置再开始

3.线程同样具有就绪，阻塞和执行三种基本状态，同样具有状态之间的转换关系
---这个很好理解，
就绪状态：机器人也是需要资源的，组装一个机器人，组装好了以后就能马上开始运行
执行状态：机器人开始干自己的活儿，就是执行状态
阻塞状态：比如机器人1的工作是读取文件，但是他得知道读取哪个文件，所以需要得到指定
读取哪个文件，如果一直没有告诉他读取哪首歌，那他就处于阻塞状态了

4.线程能减少并发执行的时间和空间开销
----从时间上来说，创建线程比创建进程快，因为所需的资源什么的都已经有现成的了
拿来组装成机器人就行。线程可是要等管家把所有的东西材料都运到厨房里来，这个是个大累活儿
----从空间上来说，线程只需要在进程开辟的空间里工作就行了，不需要额外自己开辟空间
爸爸做MP3这件事，管家已经分配工具房来给爸爸用了，机器人只要在工具房里工作就行
不需要再申请新的工作空间

5.线程的终止时间比进程短
----爸爸让机器人停止工作，机器人就能停止工作
----但是进程的结束需要管家来收拾房间，回收资源，自然多需要一些时间了

6.同一进程内的线程切换时间比进程短
---一样的逻辑，机器人123切换都在同一个空间里，切换肯定很快了
----进程切换的话，比如爸爸再工具房做MP3变成爸爸在工具房做收音机
管家得先把当前的状态保存起来，再切换，很麻烦得，整个房间都要动

7.由于同一进程的各线程间共享内存和文件资源，可直接进行不通过内核的通信
---这个也很好理解，因为机器人123都在工具房里，
工具房公共区域的东西，他们都可以随便拿来用的，不需要再叫管家帮忙