面试官:说说什么是进程?什么是线程?区别?

面试官:说说什么是进程?什么是线程?区别?已关闭评论

一、进程

操作系统中最核心的概念就是进程,进程是对正在运行中的程序的一个抽象,是系统进行资源分配和调度的基本单位

操作系统的其他所有内容都是围绕着进程展开的,负责执行这些任务的是CPU

进程是一种抽象的概念,从来没有统一的标准定义看,一般由程序、数据集合和进程控制块三部分组成:

  • 程序用于描述进程要完成的功能,是控制进程执行的指令集
  • 数据集合是程序在执行时所需要的数据和工作区
  • 程序控制块,包含进程的描述信息和控制信息,是进程存在的唯一标志

二、线程

「线程」(thread)是操作系统能够进行「运算调度」的最小单位,其是进程中的一个执行任务(控制单元),负责当前进程中程序的执行

一个进程至少有一个线程,一个进程可以运行多个线程,这些线程共享同一块内存,线程之间可以共享对象、资源,如果有冲突或需要协同,还可以随时沟通以解决冲突或保持同步

举个例子,假设你经营着一家物业管理公司。最初,业务量很小,事事都需要你亲力亲为。给老张家修完暖气管道,立马再去老李家换电灯泡——这叫单线程,所有的工作都得顺序执行

后来业务拓展了,你雇佣了几个工人,这样,你的物业公司就可以同时为多户人家提供服务了——这叫多线程,你是主线程

但实际上,并不是线程越多,进程的工作效率越高,这是因为在一个进程内,不管你创建了多少线程,它们总是被限定在一颗CPU内,或者多核CPU的一个核内

这意味着,多线程在宏观上是并行的,在微观上则是分时切换串行的,多线程编程无法充分发挥多核计算资源的优势

这导致使用多线程做任务并行处理时,线程数量超过一定数值后,线程越多速度反倒越慢的原因

三、区别

  • 「本质区别」:进程是操作系统资源分配的基本单位,而线程是任务调度和执行的基本单位

  • 「在开销方面」:每个进程都有独立的代码和数据空间(程序上下文),程序之间的切换会有较大的开销;线程可以看做轻量级的进程,同一类线程共享代码和数据空间,每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器(PC),线程之间切换的开销小

  • 「所处环境」:在操作系统中能同时运行多个进程(程序);而在同一个进程(程序)中有多个线程同时执行(通过CPU调度,在每个时间片中只有一个线程执行)

  • 「内存分配方面」:系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存空间;而对线程而言,除了CPU外,系统不会为线程分配内存(线程所使用的资源来自其所属进程的资源),线程组之间只能共享资源

  • 「包含关系」:没有线程的进程可以看做是单线程的,如果一个进程内有多个线程,则执行过程不是一条线的,而是多条线(线程)共同完成的;线程是进程的一部分,所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程

举个例子:进程=火车,线程=车厢

  • 线程在进程下行进(单纯的车厢无法运行)
  • 一个进程可以包含多个线程(一辆火车可以有多个车厢)
  • 不同进程间数据很难共享(一辆火车上的乘客很难换到另外一辆火车,比如站点换乘)
  • 同一进程下不同线程间数据很易共享(A车厢换到B车厢很容易)
  • 进程要比线程消耗更多的计算机资源(采用多列火车相比多个车厢更耗资源)
  • 进程间不会相互影响,一个线程挂掉将导致整个进程挂掉(一列火车不会影响到另外一列火车,但是如果一列火车上中间的一节车厢着火了,将影响到所有车厢)

参考文献

  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/106283969
  • https://blog.csdn.net/ThinkWAon/article/details/102021274
  • https://www.zhihu.com/question/25532384


–The End–

系列正在更新2/7
点击下方卡片解锁更多

创作不易,星标、点赞、在看 三连支持


来源: JS每日一题