线程与进程区别_线程,进程区别,线程进程通信方式,线程在什么场景下才要使用 - CSDN
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  • 线程与进程区别

    万次阅读 2017-10-10 17:26:18
    进程与线程区别是很重要的一个知识点,也是面试中经常问到的。网上转载博客痕迹明显,且千篇一律。我简单提取下,记录下来,希望能帮到你。另外在 LeetCode 上也有关于此问题的讨论,可以直接浏览“Read more” ...

    进程与线程的区别是很重要的一个知识点,也是面试中经常问到的。网上转载博客痕迹明显,且千篇一律。我简单提取下,记录下来,希望能帮到你。另外在 LeetCode 上也有关于此问题的讨论,可以直接浏览“Read more” 部分。

    引入进程之前–多道程序设计

    概述

    多道程序设计技术是操作系统最早引入的技术,它的设计思想是允多个程序同时进入内存并运行,其目的是为了CPU的利用率,进而提高系统效率。

    特点

    多道程序设计技术引入之前,多个程序串行执行。只存在一个程序计数器(PC, program counter),一个程序执行完毕之后,才会执行下一个程序。而多道程序设计技术允许多个程序同时进入内存并运行,那就要每个程序分配程序计数器。如果内存中有四个程序在并发执行,那就需要四个程序计数器。

    新技术带来的问题

    一个技术、一个机制的引入,一方面解决了以前棘手的问题,但同时,往往带来新的问题。多道程序设计技术也是如此。


    多道程序设计技术允许多个程序同时进入内存并运行,在这样的并发环境下,如何描述、刻画这样执行的程序呢?因此引入了“进程”。


    进程(Process)

    定义

    进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上一次运行活动,是系统进行资源分配和调度(若不支持线程机制,进程的系统调度的单位。否则,线程是系统调度的单位)的独立单位。

     特点

    • 进程是程序的一次执行过程。若程序执行两次甚至多次,则需要两个甚至多个进程。
    • 进程是是正在运行程序的抽象。它代表运行的CPU,也称进程是对CPU的抽象。(虚拟技术的支持,将一个CPU变幻为多个虚拟的CPU)
    • 系统资源(如内存、文件)以进程为单位分配。
    • 操作系统为每个进程分配了独立的地址空间
    • 操作系统通过“调度”把控制权交给进程。

    为什么引入线程 有了进程这概念之后 应用程序可以并发地去执行了 那么为什么要在进程当中再派生出线程呢?

    为什么引入线程?

    首先我们引入了进程这个概念,虽然进程有利于资源的管理和保护。然而在实际应用中,进程有这样的问题:
    1. 进程切换的代价、开销比较大;
    2. 在一个进程内也需要并行执行多个程序,实现不同的功能。
    3. 进程有时候性能比较低。

    引入线程有以下三个方面的考虑

    1. 应用的需要。比如打开一个浏览器,我想一边浏览网页,一边下载文件,一边播放音乐。如果一个浏览器是一个进程,那么这样的需求需要线程机制。
    2. 开销的考虑。在进程内创建、终止线程比创建、终止进程要快。同一进程内的线程间切换比进程间的切换要快,尤其是用户级线程间的切换。线程之间相互通信无须通过内核(同一进程内的线程共享内存和文件)
    3. 性能的考虑。多个线程中,任务功能不同(有的负责计算,有的负责I/O),如果有多个处理器,一个进程就可以有很多的任务同时在执行。

    线程的属性

    线程

    • 有标识符ID
    • 有状态及状态转换,所以需要提供一些状态转换操作
    • 不运行时需要保存上下文环境,所以需要程序计数器等寄存器
    • 有自己的栈和栈指针
    • 共享所在进程的地址空间和其它资源 -

    进程与线程区别

    1. 定义方面:进程是程序在某个数据集合上的一次运行活动;线程是进程中的一个执行路径。(进程可以创建多个线程)
    2. 角色方面:在支持线程机制的系统中,进程是系统资源分配的单位,线程是CPU调度的单位。
    3. 资源共享方面:进程之间不能共享资源,而线程共享所在进程的地址空间和其它资源。同时线程还有自己的栈和栈指针,程序计数器等寄存器。
    4. 独立性方面:进程有自己独立的地址空间,而线程没有,线程必须依赖于进程而存在。
    5. 开销方面。进程切换的开销较大。线程相对较小。(前面也提到过,引入线程也出于了开销的考虑。)

    Read more

    Process Vs Thread

    Difference between Process and Thread
    what is different between thread and process

    理解Android进程创建流程(转)

    Android中的进程和线程

    关于这方面内容,笔者参考了 android中的线程与进程
    以及《Android技术内幕.系统卷》
    在此感谢。


    Android 系统在启动时首先会启动 Linux 基础系统,然后引导加载 Linux kernel 并启动初始化进程(Init),如图。
    这里写图片描述

    接着,启动 Linux 守护进程(daemons)。这个过程需要启动以下内容。
    - 启动USB守护进程(usbd)来管理USB连接。
    - 启动Android Debug Bridge 守护进程(adbd)来管理ADB连接。
    - 启动Debug 守护进程(debuggerd)来管理调试进程的请求(包括内存转换等)。
    - 启动无限接口守护进程(rild)来管理无线通信。

    这里写图片描述

    在启动 Linux 守护进程的同时还需要启动 Zygote 进程。他主要包括以下需要启动和注册的内容。
    - 初始化一个Dalvik虚拟机实例。
    - 装载 Socket 请求所需的类和监听。
    - 创建虚拟机实例来管理应用程序的进程。

    这里写图片描述

    再接着,需要初始化 runtime 进程,这个过程需要处理的操作:

    • 初始化服务管理器
    • 注册服务管理器,以它作为默认 Binder 服务的 Context 管理器。

    这里写图片描述

    runtime 进程初始化之后, runtime 进程将发送一个请求到 Zygote ,开始启动系统服务,这时 Zygote 将为系统服务进程建立一个虚拟机实例,并启动系统服务,如图。

    这里写图片描述

    紧接者,系统服务将启动原生系统服务,主要包括 Surface Flinger 和 Audio Flinger。这些本地系统服务将注册到服务管理器 (Service Manager) 作为 IPC 服务的目标。

    这里写图片描述

    系统服务将启动 Android 管理服务, Android 管理服务将都被注册到服务管理器上。

    这里写图片描述

    最后,当系统加载完所有的服务之后会处于等待状态,等待程序运行。但是,每一个程序都将启动一个单独的进程。如图。系统启动一个 Home 进程 和一个 Contracts 进程。

    这里写图片描述
    在Android系统中,每一个App都是一个Linux用户。一般情况下,每个App都是运行在一个进程的一个线程中,这个线程习惯称为主线程(Main Thread).
    Zygote是一个虚拟机进程,同时也是一个虚拟机实例的孵化器,每当系统要求执行一个 Android应用程序,Zygote就会FORK出一个子进程来执行该应用程序。
    这样做的好处显而易见:Zygote进程是在系统启动时产生的,它会完成虚拟机的初始化,库的加载,预置类库的加载和初始化等等操作,而在系统需要一个新的虚拟机实例时,Zygote通过复制自身,最快速的提供个系统。
    另外,对于一些只读的系统库,所有虚拟机实例都和Zygote共享一块内存区域,大大节省了内存开销。

    Android 进程模型

    Linux通过调用start_kernel函数来启动内核,当内核启动模块启动完成后,将启动用户空间的第一个进程——Init进程,下图为Android系统的进程模型图:

    Android 进程模型

    从上图可以看出,Linux内核在启动过程中,创建一个名为Kthreadd的内核进程,PID=2,用于创建内核空间的其他进程;同时创建第一个用户空间Init进程,该进程PID = 1,用于启动一些本地进程,比如Zygote进程,而Zygote进程也是一个专门用于孵化Java进程的本地进程,上图清晰地描述了整个Android系统的进程模型

    Zygote进程孵化新进程

    下面来对Zygote进程孵化新进程的过程做进一步了解:

    1. Zygote进程调用fork()函数创建出Zygote’ 子进程
    2. 子进程Zygote’ 共享父进程Zygote的代码区与连接信息

    这里写图片描述

    Fork()橙色箭头左边是Zygote进程,右边是创建出的Zygote‘子进程;然后Zygote’ 子进程将执行流程交给应用程序A,Android程序开始运行。

    新生成的应用程序A会使用已有Zygote父进程的库与资源的连接信息,所以运行速度很快。

    另外,对于上图,Zygote启动后,初始并运行DVM,而后将需要的类与资源加载到内存中。随后调用fork()创建出Zygote’ 子进程,接着子进程动态加载并运行应用程序A。

    运行的应用程序A会使用Zygote已经初始化并启动运行的DVM代码,通过使用已加载至内存中的类与资源来加快运行速度。

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  • 进程与线程区别(面试题)

    万次阅读 多人点赞 2018-08-28 20:46:55
    进程与线程区别 进程是资源分配最小单位,线程是程序执行的最小单位; 进程有自己独立的地址空间,每启动一个进程,系统都会为其分配地址空间,建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段,线程没有独立的地址空间...

    进程与线程的区别

    1. 进程是资源分配最小单位,线程是程序执行的最小单位;

    2. 进程有自己独立的地址空间,每启动一个进程,系统都会为其分配地址空间,建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段,线程没有独立的地址空间,它使用相同的地址空间共享数据;

    3. CPU切换一个线程比切换进程花费小;

    4. 创建一个线程比进程开销小;

    5. 线程占用的资源要⽐进程少很多。

    6. 线程之间通信更方便,同一个进程下,线程共享全局变量,静态变量等数据,进程之间的通信需要以通信的方式(IPC)进行;(但多线程程序处理好同步与互斥是个难点)

    7. 多进程程序更安全,生命力更强,一个进程死掉不会对另一个进程造成影响(源于有独立的地址空间),多线程程序更不易维护,一个线程死掉,整个进程就死掉了(因为共享地址空间);

    8. 进程对资源保护要求高,开销大,效率相对较低,线程资源保护要求不高,但开销小,效率高,可频繁切换;

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  • 线程进程区别

    千次阅读 2018-10-30 20:09:16
    Cpu最小调度的单元是线程进程是划分内存空间的最小单元,进程里面的数据多个线程共享 1.线程(Thread)与进程(Process) 进程定义的是应用程序应用程序之间的边界,通常来说一个进程就代表一个之对应的应用...

    Cpu最小调度的单元是线程,进程是划分内存空间的最小单元,进程里面的数据多个线程共享
    1.线程(Thread)与进程(Process)
    进程定义的是应用程序与应用程序之间的边界,通常来说一个进程就代表一个与之对应的应用程序。不同的进程之间不能共享代码和数据空间,而同一进程的不同线程可以共享代码和数据空间。

    2.一个进程可以包括若干个线程,同时创建多个线程来完成某项任务,便是多线程。
    3.实现线程的三种方式:继承Thread类,实现Runable接口,实现Callable

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  • 线程进程有什么区别(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...

    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(...) 评论(...) 编辑 收藏
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