进程 线程 多进程 多线程 父进程 子进程

1. 进程定义：
进程就是一个程序在一个数据集上的一次动态执行过程。进程一般由程序、数据集、进程控制块三部分组成。我们编写的程序用来描述进程要完成哪些功能以及如何完成；数据集则是程序在执行过程中所需要使用的资源；进程控制块用来记录进程的外部特征，描述进程的执行变化过程，系统可以利用它来控制和管理进程，它是系统感知进程存在的唯一标志。
举一例说明进程：
想象一位有一手好厨艺的计算机科学家正在为他的女儿烘制生日蛋糕。他有做生日蛋糕的食谱，厨房里有所需的原料:面粉、鸡蛋、糖、香草汁等。在这个比喻中，做蛋糕的食谱就是程序(即用适当形式描述的算法)计算机科学家就是处理器(cpu)，而做蛋糕的各种原料就是输入数据。进程就是厨师阅读食谱、取来各种原料以及烘制蛋糕等一系列动作的总和。现在假设计算机科学家的儿子哭着跑了进来，说他的头被一只蜜蜂蛰了。计算机科学家就记录下他照着食谱做到哪儿了(保存进程的当前状态)，然后拿出一本急救手册，按照其中的指示处理蛰伤。这里，我们看到处理机从一个进程(做蛋糕)切换到另一个高优先级的进程(实施医疗救治)，每个进程拥有各自的程序(食谱和急救手册)。当蜜蜂蛰伤处理完之后，这位计算机科学家又回来做蛋糕，从他离开时的那一步继续做下去。

2. 线程的出现是为了降低上下文切换的消耗，提高系统的并发性，并突破一个进程只能干一样事的缺陷，使到进程内并发成为可能。
假设，一个文本程序，需要接受键盘输入，将内容显示在屏幕上，还需要保存信息到硬盘中。若只有一个进程，势必造成同一时间只能干一样事的尴尬（当保存时，就不能通过键盘输入内容）。若有多个进程，每个进程负责一个任务，进程A负责接收键盘输入的任务，进程B负责将内容显示在屏幕上的任务，进程C负责保存内容到硬盘中的任务。这里进程A，B，C间的协作涉及到了进程通信问题，而且有共同都需要拥有的东西——-文本内容，不停的切换造成性能上的损失。若有一种机制，可以使任务A，B，C共享资源，这样上下文切换所需要保存和恢复的内容就少了，同时又可以减少通信所带来的性能损耗，那就好了。是的，这种机制就是线程。
线程也叫轻量级进程，它是一个基本的CPU执行单元，也是程序执行过程中的最小单元，由线程ID、程序计数器、寄存器集合和堆栈共同组成。线程的引入减小了程序并发执行时的开销，提高了操作系统的并发性能。线程没有自己的系统资源。

3. 进程和线程
进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。或者说进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
线程则是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。
进程和线程的关系：
(1)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。
(2)资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
(3)CPU分给线程，即真正在CPU上运行的是线程。
线程与进程之间的关系 
一个进程的线程之间共享由进程获得的资源，但线程拥有属于自己的一小部分资源，就是栈空间，保存其运行状态和局部自动变量的。堆是堆，栈是栈。栈可以叫做：堆栈，栈，栈和堆栈指的都是stack，只是叫法不一样。而堆就只能叫做堆。在线程中new出来的空间占的是进程的资源，也就是说是占用的堆资源(heap)。
     ●线程共享创建线程的进程的地址空间，而进程有各自独立的地址空间
        ●线程可以直接访问他进程中的数据段，而进程直接从父进程继承数据段，有数据段的拷贝
        ●线程可以和他进程中的其他线程直接进行通信，进程必须使用进程间通信与同胞进程进行通信
        ●线程几乎没有开销，而进程有相当可观的开销
        ●容易创建新的线程，而进程需要父进程的复制
        ●线程可以在同进程中的其他线程实现大量的控制，而进程只能对子进程控制
        ●改变主线程可能会影响其他线程的行为，对父进程的修改不会影响子进程
4.并行和并发
并行处理（Parallel Processing）是计算机系统中能同时执行两个或更多个处理的一种计算方法。并行处理可同时工作于同一程序的不同方面。并行处理的主要目的是节省大型和复杂问题的解决时间。并发处理(concurrency Processing)：指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间，且这几个程序都是在同一个处理机(CPU)上运行，但任一个时刻点上只有一个程序在处理机(CPU)上运行
并发的关键是你有处理多个任务的能力，不一定要同时。并行的关键是你有同时处理多个任务的能力。所以说，并行是并发的子集

5.同步和异步

在计算机领域，同步就是指一个进程在执行某个请求的时候，若该请求需要一段时间才能返回信息，那么这个进程将会一直等待下去，直到收到返回信息才继续执行下去；异步是指进程不需要一直等下去，而是继续执行下面的操作，不管其他进程的状态。当有消息返回时系统会通知进程进行处理，这样可以提高执行的效率。举个例子，打电话时就是同步通信，发短息时就是异步通信。
6.父进程 子进程

https://blog.csdn.net/wytbno/article/details/51044055
为啥引入子进程：
为什么引入进程，因为并发，那么为啥引入子进程呢，这个答案也是因为进一步的并发，比如我想算一下a*100，我还想算b*100，我可以顺序算，也可一创建两个子进程一个算前者，一个算后者，父进程等待算好了，拿过来用，这是进一步的并发。
Unix/Linux操作系统提供了一个fork()系统调用，它非常特殊。普通的函数调用，调用一次，返回一次，但是fork()调用一次，返回两次，因为操作系统自动把当前进程（称为父进程）复制了一份（称为子进程），然后，分别在父进程和子进程内返回。
子进程永远返回0，而父进程返回子进程的ID。这样做的理由是，一个父进程可以fork出很多子进程，所以，父进程要记下每个子进程的ID，而子进程只需要调用getppid()就可以拿到父进程的ID。
父进程创建两个子进程，子进程是对父进程的克隆，两个子进程是完全独立的，不能互相访问
1、父子进程之间的关系 
关于资源：子进程得到的是除了代码段是与父进程共享的意外，其他所有的都是得到父进程的一个副本，子进程的所有资源都继承父进程，得到父进程资源的副本，既然为副本，也就是说，二者并不共享地址空间。，两个是单独的进程，继承了以后二者就没有什么关联了，子进程单独运行。（采用写时复制技术） 
关于文件描述符：继承父进程的文件描述符时，相当于调用了dup函数，父子进程共享文件表项，即共同操作同一个文件，一个进程修改了文件，另一个进程也知道此文件被修改了。
父进程创建两个子进程，子进程是对父进程的克隆，两个子进程是完全独立的，不能互相访问

7.多进程 多线程
https://www.cnblogs.com/yuanchenqi/articles/6755717.html
多进程：
同一个时间里，同一个计算机系统中允许两个或两个以上的进程处于并行状态，这是多进程。多进程带来的好处是你可以边听mp3边上网，与此同时甚至可以将下载的文档打印出来，而这些任务之间丝毫不会相互干扰。但并行需要解决的问题是通常并行的进程比CPU数量多得多，而原则上一个CPU只能分配给一个进程（引入线程后，CPU调度的基本单位是线程，进程是资源分配的最小单位），以便运行这个进程。而要让CPU同时运行多个进程，就必须使用并发技术，实现并发技术最常见的就是时间片轮转调度算法，即在操作系统的管理下，所有正在运行的进程轮流使用CPU，每个进程允许占用CPU的时间非常短(比如1毫秒)，这样用户根本感觉不出来 CPU是在轮流为多个进程服务，就好象所有的进程都在不间断地运行一样，给用户的感觉就是并行。但实际上在任何一个时间内有且仅有一个进程占有CPU。
多线程：
首先说下多线程出现的原因:
为了解决负载均衡问题,充分利用CPU资源.为了提高CPU的使用率,采用多线程的方式去同时完成几件事情而不互相干扰.为了处理大量的IO操作时或处理的情况需要花费大量的时间等等,比如:读写文件,视频图像的采集,处理,显示,保存等
多线程的好处:
1.使用线程可以把占据时间长的程序中的任务放到后台去处理
2.用户界面更加吸引人,这样比如用户点击了一个按钮去触发某件事件的处理,可以弹出一个进度条来显示处理的进度
3.程序的运行效率可能会提高
4.在一些等待的任务实现上如用户输入,文件读取和网络收发数据等,线程就比较有用了.
多线程的缺点:
1.如果有大量的线程,会影响性能,因为操作系统需要在它们之间切换.
2.更多的线程需要更多的内存空间
3.线程中止需要考虑对程序运行的影响.
4.通常块模型数据是在多个线程间共享的,需要防止线程死锁情况的发生
https://blog.csdn.net/CYTDCHE/article/details/79075013
提升性能 

在满足条件的前提下，多线程确实能提升性能 

打一个比方，多线程就相当于，把要炒的菜放到了不同的锅里，然后用不同的炉来炒，当然速度会比较快。本来需要先炒西红柿，10分钟；再炒白菜10分钟；加起来就需要20分钟。用了多线程以后，分别放在2个锅里炒，10分钟就都炒好了 

基本上，需要满足3个条件： 

第1，任务具有并发性，也就是可以拆分成多个子任务。并不是什么任务都能拆分的，条件还比较苛刻 

子任务之间不能有先后顺序的依赖，必须是允许并行的 

比如 
Java代码  
a = b + c  
d = e + f  

这个是可以并行的； 
Java代码  
a = b + c  
d = a + e  

这个就无法并行了，第2步计算需要依赖第1步的计算结果，即使分成2个线程，也不会带来任何性能提升 

另外，还不能有资源竞争。比如2个线程都需要写一个文件，第1个线程将文件锁定了，第2个线程只能等着，这样的2个子任务，也不具备并发性；执行sychronized代码，也是同样的情况 

第2，只有在CPU是性能瓶颈的情况下，多线程才能实现提升性能的目的。比如一段程序，瓶颈在于IO操作，那么把这个程序拆分到2个线程中执行，也是无法提升性能的 

第3，有点像废话，就是需要有多核CPU才行。否则的话，虽然拆分成了多个可并行的子任务，但是没有足够的CPU，还是只有一个CPU在多个线程中切换来切换去，不但达不到提升性能的效果，反而由于增加了额外的开销，而降低了性能。类似于虽然把菜放到了2个锅里，但是只有1个炉子一样 

top
top查看进程中的线程
1.$ top -H
要让top输出某个特定进程<pid>并检查该进程内运行的线程状况：
2.$ top -H -p <pid>
查看java所有线程
ps –eLf | grep java
查看进程下的所有线程cpu利用率
top -H -p 25120
其中25120为Java进程号。
下图红色标注的地方为线程状态。其中总数为28，当前运行的线程为0,28个线程睡眠，没有终止的线程或僵尸线程。

方法一：PS
在ps命令中，“-T”选项可以开启线程查看。下面的命令列出了由进程号为<pid>的进程创建的所有线程。
1.$ ps -T -p <pid>
方法二： Top
top命令可以实时显示各个线程情况。要在top输出中开启线程查看，请调用top命令的“-H”选项，该选项会列出所有Linux线程。在top运行时，你也可以通过按“H”键将线程查看模式切换为开或关。
1.$ top -H
要让top输出某个特定进程<pid>并检查该进程内运行的线程状况：
2.$ top -H -p <pid>

子进程和线程的区别
举例而言，进程和线程的区别在于粒度不同, 进程之间的变量(或者说是内存)是不能直接互相访问的, 而线程可以, 线程一定会依附在某一个进程上执行.我举个例子, 你在Windows下开一个IE浏览器, 这个IE浏览器是一个进程. 你用浏览器去打开一个pdf, IE就去调用Acrobat去打开, 这时Acrobat是一个独立的进程, 就是IE的子进程.而IE自己本身同时用同一个进程开了2个网页, 并且同时在跑两个网页上的脚本, 这两个网页的执行就是IE自己通过两个线程实现的.值得注意的是, 线程仍然是IE的内容, 而子进程Acrobat严格来说就不属于IE了, 是另外一个程序.之所以是IE的子进程, 只是受IE调用而启动的而已.