2023-03-04育兒什么是線程?進程和線程的區別
本篇文章給大家談談什么是線程?進程和線程的區別,以及操作系統進程和線程的區別,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
進程和線程的區別如下:
1、根本區別
進程是操作系統資源分配的基本單位,而線程是任務調度和執行的基本單位。
2、開銷方面
進程之間切換開銷大,每個進程都有獨立的代碼和數據空間程序上下文;線程之間切換開銷小,線程可以看做輕量級的進程,同一類線程共享代碼和數據空間,每個線程都有自己獨立的運行棧和程序計數器PC。
3、所處環境
在操作系統中能同時運行多個進程程序;而在同一個進程程序中有多個線程同時執行通過CPU調度,在每個時間片中只有一個線程執行。
4、內存分配
系統為每個進程分配不同的內存空間;而對線程而言,除CPU外,系統不會為線程分配內存線程所使用的資源來自其所屬進程的資源,線程組之間只能共享資源。
5、包含關系
線程是進程的一部分,所以線程也被稱為輕權進程或者輕量級進程。
進程
一個在內存中運行的應用程序。每個進程都有自己獨立的一塊內存空間,一個進程可以有多個線程,比如在Windows系統中,一個運行的xx.exe就是一個進程。
線程
進程中的一個執行任務(控制單元),負責當前進程中程序的執行。一個進程至少有一個線程,一個進程可以運行多個線程,多個線程可共享數據。
與進程不同的是同類的多個線程共享進程的堆和方法區資源,但每個線程有自己的程序計數器、虛擬機棧和本地方法棧,所以系統在產生一個線程,或是在各個線程之間作切換工作時,負擔要比進程小得多,也正因為如此,線程也被稱為輕量級進程。
線程具有許多傳統進程所具有的特征,故又稱為輕型進程(Light—Weight Process)或進程元;而把傳統的進程稱為重型進程(Heavy—Weight Process),它相當于只有一個線程的任務。在引入了線程的操作系統中,通常一個進程都有若干個線程,至少包含一個線程。
根本區別:進程是操作系統資源分配的基本單位,而線程是處理器任務調度和執行的基本單位。
資源開銷:每個進程都有獨立的代碼和數據空間(程序上下文),程序之間的切換會有較大的開銷;線程可以看做輕量級的進程,同一類線程共享代碼和數據空間,每個線程都有自己獨立的運行棧和程序計數器(PC),線程之間切換的開銷小。
包含關系:如果一個進程內有多個線程,則執行過程不是一條線的,而是多條線(線程)共同完成的;線程是進程的一部分,所以線程也被稱為輕權進程或者輕量級進程。
內存分配:同一進程的線程共享本進程的地址空間和資源,而進程之間的地址空間和資源是相互獨立的。
影響關系:一個進程崩潰后,在保護模式下不會對其他進程產生影響,但是一個線程崩潰整個進程都死掉。所以多進程要比多線程健壯。
執行過程:每個獨立的進程有程序運行的入口、順序執行序列和程序出口。但是線程不能獨立執行,必須依存在應用程序中,由應用程序提供多個線程執行控制,兩者均可并發執行。
線程的定義:線程(thread),臺灣地區譯為執行緒緒程,操作系統技術中的術語,是操作系統能夠進行運算調度的最小單位,它被包涵在進程之中,是行程中的實際運作單位。一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流,一個進程中可以并行多個線程,每條線程并行執行不同的任務。在Unix SystemV及SunOS中也被稱為輕量進程(lightweight processes),但輕量進程更多指內核線程(kernel thread),而把用戶線程(user thread)稱為線程。計算機科學術語,指運行中的程序的調度單位。
線程(thread)是操作系統能夠進行運算調度的最小單位。它被包含在進程之中,是進程中的實際運作單位。一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流,一個進程中可以并發多個線程,每條線程并行執行不同的任務。
線程是獨立調度和分派的基本單位。線程可以為操作系統內核調度的內核線程,如Win32線程;由用戶進程自行調度的用戶線程,如Linux平臺的POSIXThread;或者由內核與用戶進程,如Windows7的線程,進行混合調度。
同一進程中的多條線程將共享該進程中的全部系統資源,如虛擬地址空間,文件描述符和信號處理等等。但同一進程中的多個線程有各自的調用棧(callstack),自己的寄存器環境(registercontext),自己的線程本地存儲(thread-localstorage)。
一個進程可以有很多線程,每條線程并行執行不同的任務。
線程與進程的區別如下:
1、進程是資源分配的最小單位,線程是資源調度的最小單位。
2、線程是在進程下運行的。一個進程可以包含多個線程。
3、進程有自己的獨立地址空間,每啟動一個進程,系統就會為它分配地址空間。而線程是共享進程中的數據的,使用相同的地址空間。
4、同一進程下不同線程間數據容易共享,不同進程間數據很難共享。
1、本質不同
進程是資源的分配和調度的一個獨立單元,而線程是CPU調度的基本單元。
2、數量不同
同一個進程中可以包括多個線程,并且線程共享整個進程的資源(寄存器、堆棧、上下文),一個進行至少包括一個線程。
3、過程不同
進程的創建調用fork或者vfork,而線程的創建調用pthread_create,進程結束后它擁有的所有線程都將銷毀,而線程的結束不會影響同個進程中的其他線程的結束。
4、屬性不同
線程有自己的私有屬性TCB,線程id,寄存器、硬件上下文,而進程也有自己的私有屬性進程控制塊PCB,這些私有屬性是不被共享的,用來標示一個進程或一個線程的標志。
1、功能不同
進程是計算機中的程序關于某數據集合上的一次運行活動,是系統進行資源分配和調度的基本單位,是操作系統結構的基礎。
線程是操作系統能夠進行運算調度的最小單位。它被包含在進程之中,是進程中的實際運作單位。
2、工作原理不同
在早期面向進程設計的計算機結構中,進程是程序的基本執行實體;在當代面向線程設計的計算機結構中,進程是線程的容器。程序是指令、數據及其組織形式的描述,進程是程序的實體。
線程是獨立調度和分派的基本單位。線程可以為操作系統內核調度的內核線程,如Win32線程;由用戶進程自行調度的用戶線程,如Linux平臺的POSIX Thread;或者由內核與用戶進程,如Windows 7的線程,進行混合調度。
3、作用不同
進程是操作系統中最基本、重要的概念。是多道程序系統出現后,為了刻畫系統內部出現的動態情況,描述系統內部各道程序的活動規律引進的一個概念,所有多道程序設計操作系統都建立在進程的基礎上。
通常在一個進程中可以包含若干個線程,它們可以利用進程所擁有的資源。在引入線程的操作系統中,通常都是把進程作為分配資源的基本單位,而把線程作為獨立運行和獨立調度的基本單位。
進程的特征:
1、動態性:進程的實質是程序在多道程序系統中的一次執行過程,進程是動態產生,動態消亡的。
2、并發性:任何進程都可以同其他進程一起并發執行。
3、獨立性:進程是一個能獨立運行的基本單位,同時也是系統分配資源和調度的獨立單位;
4、異步性:由于進程間的相互制約,使進程具有執行的間斷性,即進程按各自獨立的、不可預知的速度向前推進。
5、結構特征:進程由程序、數據和進程控制塊三部分組成。
多個不同的進程可以包含相同的程序:一個程序在不同的數據集里就構成不同的進程,能得到不同的結果;但是執行過程中,程序不能發生改變。
根本區別:進程是操作系統資源分配的基本單位,而線程是任務調度和執行的基本單位。
在開銷方面:每個進程都有獨立的代碼和數據空間(程序上下文),程序之間的切換會有較大的開銷;線程可以看做輕量級的進程,同一類線程共享代碼和數據空間,每個線程都有自己獨立的運行棧和程序計數器(PC),線程之間切換的開銷小。
所處環境:在操作系統中能同時運行多個進程(程序);而在同一個進程(程序)中有多個線程同時執行(通過CPU調度,在每個時間片中只有一個線程執行)
內存分配方面:系統在運行的時候會為每個進程分配不同的內存空間;而對線程而言,除了CPU外,系統不會為線程分配內存(線程所使用的資源來自其所屬進程的資源),線程組之間只能共享資源。
包含關系:沒有線程的進程可以看做是單線程的,如果一個進程內有多個線程,則執行過程不是一條線的,而是多條線(線程)共同完成的;線程是進程的一部分,所以線程也被稱為輕權進程或者輕量級進程。
說法一:進程是具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合上的一次運行活動,進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位. 。
線程是進程的一個實體,是CPU調度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位.線程自己基本上不擁有系統資源,只擁有一點在運行中必不可少的資源(如程序計數器,一組寄存器和棧),但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源. 。
一個線程可以創建和撤銷另一個線程;同一個進程中的多個線程之間可以并發執行 。
說法二:進程和線程都是由操作系統所體會的程序運行的基本單元,系統利用該基本單元實現系統對應用的并發性。進程和線程的區別在于:
簡而言之,一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程. 。
線程的劃分尺度小于進程,使得多線程程序的并發性高。
另外,進程在執行過程中擁有獨立的內存單元,而多個線程共享內存,從而極大地提高了程序的運行效率。
線程在執行過程中與進程還是有區別的。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執行,必須依存在應用程序中,由應用程序提供多個線程執行控制。
從邏輯角度來看,多線程的意義在于一個應用程序中,有多個執行部分可以同時執行。但操作系統并沒有將多個線程看做多個獨立的應用,來實現進程的調度和管理以及資源分配。這就是進程和線程的重要區別。
說法三:多線程共存于應用程序中是現代操作系統中的基本特征和重要標志。用過UNIX操作系統的讀者知道進程,在UNIX操作系統中,每個應用程序的執行都在操作系統內核中登記一個進程標志,操作系統根據分配的標志對應用程序的執行進行調度和系統資源分配,但進程和線程有什么區別呢?
進程和線程都是由操作系統所體會的程序運行的基本單元,系統利用該基本單元實現系統對應用的并發性。進程和線程的區別在于:
線程的劃分尺度小于進程,使得多線程程序的并發性搞。
另外,進程在執行過程中擁有獨立的內存單元,而多個線程共享內存,從而極大地提高了程序的運行效率。
線程在執行過程中與進程還是有區別的。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執行,必須依存在應用程序中,由應用程序提供多個線程執行控制。
從邏輯角度來看,多線程的意義在于一個應用程序中,有多個執行部分可以同時執行。但操作系統并沒有將多個線程看做多個獨立的應用,來實現進程的調度和管理以及資源分配。這就是進程和線程的重要區別。
進程(Process)是最初定義在Unix等多用戶、多任務操作系統環境下用于表示應用程序在內存環境中基本執行單元的概念。以Unix操作系統為例,進程是Unix操作系統環境中的基本成分、是系統資源分配的基本單位。Unix操作系統中完成的幾乎所有用戶管理和資源分配等工作都是通過操作系統對應用程序進程的控制來實現的。
C、C++、Java等語言編寫的源程序經相應的編譯器編譯成可執行文件后,提交給計算機處理器運行。這時,處在可執行狀態中的應用程序稱為進程。從用戶角度來看,進程是應用程序的一個執行過程。從操作系統核心角度來看,進程代表的是操作系統分配的內存、CPU時間片等資源的基本單位,是為正在運行的程序提供的運行環境。進程與應用程序的區別在于應用程序作為一個靜態文件存儲在計算機系統的硬盤等存儲空間中,而進程則是處于動態條件下由操作系統維護的系統資源管理實體。多任務環境下應用程序進程的主要特點包括:
●進程在執行過程中有內存單元的初始入口點,并且進程存活過程中始終擁有獨立的內存地址空間;
●進程的生存期狀態包括創建、就緒、運行、阻塞和死亡等類型;
●從應用程序進程在執行過程中向CPU發出的運行指令形式不同,可以將進程的狀態分為用戶態和核心態。處于用戶態下的進程執行的是應用程序指令、處于核心態下的應用程序進程執行的是操作系統指令。
在Unix操作系統啟動過程中,系統自動創建swapper、init等系統進程,用于管理內存資源以及對用戶進程進行調度等。在Unix環境下無論是由操作系統創建的進程還要由應用程序執行創建的進程,均擁有唯一的進程標識(PID)。
說法四:應用程序在執行過程中存在一個內存空間的初始入口點地址、一個程序執行過程中的代碼執行序列以及用于標識進程結束的內存出口點地址,在進程執行過程中的每一時間點均有唯一的處理器指令與內存單元地址相對應。
Java語言中定義的線程(Thread)同樣包括一個內存入口點地址、一個出口點地址以及能夠順序執行的代碼序列。但是進程與線程的重要區別在于線程不能夠單獨執行,它必須運行在處于活動狀態的應用程序進程中,因此可以定義線程是程序內部的具有并發性的順序代碼流。
Unix操作系統和Microsoft Windows操作系統支持多用戶、多進程的并發執行,而Java語言支持應用程序進程內部的多個執行線程的并發執行。多線程的意義在于一個應用程序的多個邏輯單元可以并發地執行。但是多線程并不意味著多個用戶進程在執行,操作系統也不把每個線程作為獨立的進程來分配獨立的系統資源。進程可以創建其子進程,子進程與父進程擁有不同的可執行代碼和數據內存空間。而在用于代表應用程序的進程中多個線程共享數據內存空間,但保持每個線程擁有獨立的執行堆棧和程序執行上下文(Context)。
基于上述區別,線程也可以稱為輕型進程 (Light Weight Process,LWP)。不同線程間允許任務協作和數據交換,使得在計算機系統資源消耗等方面非常廉價。
線程需要操作系統的支持,不是所有類型的計算機都支持多線程應用程序。Java程序設計語言將線程支持與語言運行環境結合在一起,提供了多任務并發執行的能力。這就好比一個人在處理家務的過程中,將衣服放到洗衣機中自動洗滌后將大米放在電飯鍋里,然后開始做菜。等菜做好了,飯熟了同時衣服也洗好了。
需要注意的是:在應用程序中使用多線程不會增加 CPU 的數據處理能力。只有在多CPU 的計算機或者在網絡計算體系結構下,將Java程序劃分為多個并發執行線程后,同時啟動多個線程運行,使不同的線程運行在基于不同處理器的Java虛擬機中,才能提高應用程序的執行效率。
聯系:
①一個線程可以創建和撤銷另一個線程;同一個進程中的多個線程之間可以并發執行;。
②相對進程而言,線程是一個更加接近于執行體的概念,它可以與同進程中的其他線程共享數據,但擁有自己的棧空間,擁有獨立的執行序列。
區別:
進程和線程的主要差別在于它們是不同的操作系統資源管理方式。進程有獨立的地址空間,一個進程崩潰后,在保護模式下不會對其它進程產生影響,而線程只是一個進程中的不同執行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量,但線程之間沒有單獨的地址空間,一個線程死掉就等于整個進程死掉,所以多進程的程序要比多線程的程序健壯,但在進程切換時,耗費資源較大,效率要差一些。但對于一些要求同時進行并且又要共享某些變量的并發操作,只能用線程,不能用進程。
簡而言之,一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程。
線程的劃分尺度小于進程,使得多線程程序的并發性高。
另外,進程在執行過程中擁有獨立的內存單元,而多個線程共享內存,從而極大地提高了程序的運行效率。
線程在執行過程中與進程還是有區別的,每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執行,必須依存在應用程序中,由應用程序提供多個線程執行控制。
從邏輯角度來看,多線程的意義在于一個應用程序中,有多個執行部分可以同時執行。但操作系統并沒有將多個線程看作多個獨立的應用,來實現進程的調度和管理以及資源分配。這就是進程和線程的重要區別。