进程、线程、协程之间的区别

<p>两两区分：进程与线程、线程与协程。</p><h3>进程：</h3><p>进程是资源分配的最小单位。</p><p>进程有自己的独立地址空间、代码、数据和系统资源。每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间等资源，所以创建和销毁进程会产生较大的开销。</p><p>因为进程有自己独立的地址空间和资源，所以多进程程序间的错误不会相互影响，也就是一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响。多线程程序因为共享进程的资源，只要有一个线程死掉，整个进程可能也会死掉。</p><h3>线程：</h3><p>线程程序执行的最小单位（资源调度的最小单位）。</p><p>线程是共享进程中的地址空间和资源，但每个线程有自己的栈空间和寄存器，因此CPU切换一个线程的开销远比进程要小很多，同时创建一个线程的开销也比进程要小很多。</p><p>线程之间因为共享同一个进程的资源，所以通信更方便，而进程因为拥有独立的地址空间和资源，所以进程之间的通信需要使用特定的机制，如管道、消息队列、共享内存等。</p><h4>进程和线程的关系：</h4><p>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。线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位。</p><p>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。 同一进程中的多个线程共享代码段(代码和常量)，数据段(全局变量和静态变量)，扩展段(堆存储)。但是每个线程拥有自己的栈段，栈段又叫运行时段，用来存放所有局部变量和临时变量。</p><p>处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。</p><p>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。</p><h3>协程：</h3><p>内存占用</p><p>创建一个协程的栈内存消耗默认为2KB。创建一个线程则需要消耗MB级别以上的栈内存。</p><p>创建和销毁</p><p>（1）线程创建和销毀都会有巨大的消耗，因为线程是由操作系统管理的，创建和销毁线程涉及到内核的调度和资源分配，是内核级的，相对较重量级，通常解决的办法就是线程池。</p><p>（2）协程因为是由 Go 运行时（runtime）使用了自己的调度器管理的，创建和销毁的消耗非常小，是用户级。因此在Go语言中可以轻松创建成千上万个协程而不会导致资源耗尽。这种特性使得Go语言在并发编程中非常高效，可以充分利用多核处理器的能力，实现高性能的并发程序。</p><h4>通信</h4><p>（1）Go协程之间通过通道（Channel）进行通信，从而实现数据传递和同步操作。</p><p>（2）线程之间的通信通常需要使用操作系统提供的同步原语，如锁、信号量等，较为繁琐。</p><h4>切换</h4><p>当线程切换时，需要保存各种寄存器，以便将来恢复，而 goroutines 切换只需保存三个寄存器。</p><p>一般而言，线程切换会消耗 1000-1500 纳秒，一个纳秒平均可以执行 12-18 条指令。所以由于线程切换，执行指令的条数会减少 12000-18000。协程的切换约为 200ns，相当于 2400-3600 条指令。因此，协程切换成本比线程要小得多。</p><p><br></p>

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