什么是线程和进程?区别是什么?
线程和进程都是计算机中执行任务的基本单位。简单来说,一个进程可以包含多个线程,每个线程可以看作是独立的“子任务”,并且多个线程可以在同一个进程内同时运行。
进程(Process)
计算机中正在运行的程序的实例。每个进程都有其自己的地址空间、数据栈、资源使用、虚拟内存空间、文件句柄等系统资源。当用户启动一个应用程序时,操作系统就会为它创建一个进程,并分配一定的内存空间作为其运行环境。一个进程可以独立于其他进程,在其运行过程中独立地执行任务或服务。
线程(Thread)
进程中的一个实体,负责完成该进程的指定任务。同一进程中的所有线程共享该进程的内存空间和系统资源,这使得线程之间的通信和资源共享更加便捷高效。由于线程之间的互相影响非常大,因此在设计一个复杂的应用程序时,需要仔细考虑如何协调各个线程之间的关系。
例如,以浏览器为例,当用户在浏览器中打开多个标签页时,每个标签页都是一个独立的进程,可以独立运行,不会干扰到其他标签页。但是,在每个标签页中,都可能包含多个线程,例如渲染线程、网络线程、JavaScript引擎线程等,这些线程就共享该标签页进程的资源,并完成各自的任务,保证正常的网页浏览体验。
二者区别:
- 线程是进程中的执行单元,是 CPU 的调度对象,而进程是具有一定独立性的功能集合。即一个进程可以包含多个线程,每个线程负责完成该进程内指定的任务。
- 在同一个进程中的所有线程之间共享该进程的堆空间、栈空间、全局变量等资源。这也意味着,进程中所有线程的运行状态是相互独立的。但是,不同线程之间也可能存在互相影响的情况。例如,由于多个线程共享同一进程的资源,可能会出现死锁、竞态条件等问题;而不同进程之间则不存在相互影响的情况。
- 进程拥有自己独立的地址空间、文件句柄和信号处理等资源,需要通过 IPC(进程间通信)机制进行交互。而线程则共享所属进程的资源,线程之间可以通过共享内存或消息传递的方式进行通信。
- 由于进程间的资源隔离,进程间切换的代价比线程高得多,并且进程切换对 CPU 上下文的开销也比线程大。因此,跨进程的数据访问和交互通信需要较为复杂的设计和实现方案。同时,由于线程共享使用进程的内存空间、文件句柄等独占资源,因此线程通常会比进程更加轻量级化。