進程與執行緒詳解

• 2022 年 4 月 16 日
• 筆記

進程與執行緒詳解

本部落格分以下幾個部分來闡述進程與執行緒

1、進程的概念很抽象?那麼什麼是進程呢？

2、開啟一個進程，作業系統會做哪些工作？

3、既然進程也可以使多個程式能並發執行，為什麼還需要執行緒？

4、進程與執行緒有哪些聯繫呢？

什麼是進程？

• 進程是電腦程式從啟動到結束的過程。
• 那麼什麼是電腦程式呢？ 我們常見的QQ、微信、英雄聯盟這些軟體都是一個電腦程式，（可以說我們從打開QQ到關閉QQ就是一段進程）。
  不難理解，這些電腦程式是由程式碼，以及圖片、音頻、jar包等必要的資源文件組成的。

開啟一個進程，作業系統會做哪些工作呢？

• ①進程的ID號。當作業系統收到我們要打開QQ進程的時候，作業系統會給QQ進程一個ID號，我們可以通過任務管理器窗口看到該進程ID
• ②申請記憶體空間。每個進程擁有獨立的地址空間。

既然進程也可以使多個程式能並發執行，為什麼還需要執行緒？

從用戶使用的角度來看

• 進程的並發解決了哪些問題呢？
  • 多應用同時進行，在QQ音樂聽歌的同時 還可以刷QQ空間。
  • 應用分身，這允許我們同時登錄好多人的QQ號。
• 如果我們QQ進程中只有一個執行緒，會發生什麼呢？
  • 單執行緒的進程是完全順序結構，只能在同一時間做一件事情。比如我們在使用QQ進行文件傳輸的時候，就無法和好友發消息 閑聊了。

從上下文狀態切換的角度來看

• 進程的單位比較大，創建/銷毀、進行上下文切換比較浪費資源
• 執行緒的單位比較小，創建/銷毀、上下文切換不太浪費資源
• 所以，需要頻繁創建銷毀時，要考慮執行緒 。在需要大量計算、切換頻繁時 使用執行緒可以提高程式的響應速度 。

執行緒的引入優點很多，又有哪些問題呢？

• 開發更加麻煩。
• 執行緒可以共享一個進程的資源，所以共享的數據要保證安全。
• 執行緒的執行順序，也需要保證，比如我們要給QQ好友發送一張圖片，這篇文章傳輸過程中可能被分成了很多份小的
  數據包來發送，這個時候QQ好友接收數據包的順序不能亂。

進程與執行緒有哪些聯繫呢？

• 一個進程之中可以包含多個執行緒
• 執行緒可以共享一個進程的資源