线程和进程有什么区别(简单介绍)

简单介绍

一、线程的基本概念

  线程是进程中执行运算的最小单位,是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。

    好处 :(1)易于调度。

               (2)提高并发性。通过线程可方便有效地实现并发性。进程可创建多个线程来执行同一程序的不同部分。

               (3)开销少。创建线程比创建进程要快,所需开销很少。。

               (4)利于充分发挥多处理器的功能。通过创建多线程进程,每个线程在一个处理器上运行,从而实现应用程序的并发性,使每个处理器都得到充分运行

二、进程与线程

进程:每个进程都有独立的代码和数据空间(进程上下文),进程间的切换会有较大的开销,一个进程包含1--n个线程。(进程是资源分配的最小单位)

线程:同一类线程共享代码和数据空间,每个线程有独立的运行栈和程序计数器(PC),线程切换开销小。(线程是cpu调度的最小单位)

线程和进程一样分为五个阶段:创建、就绪、运行、阻塞、终止。

 

多进程是指操作系统能同时运行多个任务(程序)。

多线程是指在同一程序中有多个顺序流在执行。

每个正在系统上运行的程序都是一个进程。每个进程包含一到多个线程。进程也可能是整个程序或者是部分程序的动态执行。线程是一组指令的集合,或者是程序的特殊段,它可以在程序里独立执行。也可以把它理解为代码运行的上下文。所以线程基本上是轻量级的进程,它负责在单个程序里执行多任务。通常由操作系统负责多个线程的调度和执行。

在Java中,一个应用程序可以包含多个线程。每个线程执行特定的任务,并可与其他线程并发执行多线程使系统的空转时间最少,提高CPU利用率、多线程编程环境用方便的模型隐藏CPU在任务间切换的事实在Java程序启动时,一个线程立刻运行,该线程通常称为程序的主线程。

主线程的重要性体现在两个方面:

1、它是产生其他子线程的线程。

2、通常它必须最后完成执行,因为它执行各种关闭动作。

 三、进程与线程的区别:

    (1)调度:线程作为调度和分配的基本单位,进程作为拥有资源的基本单位

    (2)并发性:不仅进程之间可以并发执行,同一个进程的多个线程之间也可并发执行

    (3)拥有资源:进程是拥有资源的一个独立单位,线程不拥有系统资源,但可以访问隶属于进程的资源.

    (4)系统开销:在创建或撤消进程时,由于系统都要为之分配和回收资源,导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。

 四、同步和互斥的区别:

当有多个线程的时候,经常需要去同步这些线程以访问同一个数据或资源。例如,假设有一个程序,其中一个线程用于把文件读到内存,而另一个线程用于统计文件中的字符数。当然,在把整个文件调入内存之前,统计它的计数是没有意义的。但是,由于每个操作都有自己的线程,操作系统会把两个线程当作是互不相干的任务分别执行,这样就可能在没有把整个文件装入内存时统计字数。为解决此问题,你必须使两个线程同步工作。

      所谓同步,是指散步在不同进程之间的若干程序片断,它们的运行必须严格按照规定的某种先后次序来运行,这种先后次序依赖于要完成的特定的任务。如果用对资源的访问来定义的话,同步是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。

        所谓互斥,是指散布在不同进程之间的若干程序片断,当某个进程运行其中一个程序片段时,其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段,只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行。如果用对资源的访问来定义的话,互斥某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。

 五、进程间通信的方式?

(1)管道(pipe)及有名管道(named pipe):管道可用于具有亲缘关系的父子进程间的通信,有名管道除了具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信。

    (2)信号(signal):信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟,它是比较复杂的通信方式,用于通知进程有某事件发生,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求效果上可以说是一致的。

    (3)消息队列(message queue):消息队列是消息的链接表,它克服了上两种通信方式中信号量有限的缺点,具有写权限得进程可以按照一定得规则向消息队列中添加新信息;对消息队列有读权限得进程则可以从消息队列中读取信息。

    (4)共享内存(shared memory):可以说这是最有用的进程间通信方式。它使得多个进程可以访问同一块内存空间,不同进程可以及时看到对方进程中对共享内存中数据得更新。这种方式需要依靠某种同步操作,如互斥锁和信号量等。

    (5)信号量(semaphore):主要作为进程之间及同一种进程的不同线程之间得同步和互斥手段。

    (6)套接字(socket):这是一种更为一般得进程间通信机制,它可用于网络中不同机器之间的进程间通信,应用非常广泛。

 六、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)处理机分给线程,即真正在处理机上运行的是线程。

    (4)线程在执行过程中,需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.

 七、多线程的优点

    • 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
    • 用户界面可以更加吸引人,这样比如用户点击了一个按钮去触发某些事件的处理,可以弹出一个进度条来显示处理的进度
    • 程序的运行速度可能加快
    • 在一些等待的任务实现上如用户输入、文件读写和网络收发数据等,线程就比较有用了。在这种情况下可以释放一些珍贵的资源如内存占用等等。
    • 多线程技术在IOS软件开发中也有举足轻重的位置。

八、多线程的缺点

    • 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。
    • 更多的线程需要更多的内存空间。
    • 线程可能会给程序带来更多“bug”,因此要小心使用。
    • 线程的中止需要考虑其对程序运行的影响。
    • 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。

总结:

线程和进程的区别在于,子进程和父进程有不同的代码和数据空间,而多个线程则共享数据空间,每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文.多线程主要是为了节约CPU时间,发挥利用,根据具体情况而定. 线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。

posted @ 2018-08-13 19:23  韦邦杠  阅读(107)  评论(0编辑  收藏