Python线程与进程的一些概念

进程的基本概念

概念

进程就是一个程序在一个数据集上的一次动态执行过程。 进程一般由程序、数据集、进程控制块三部分组成。我们编写的程序用来描述进程要完成哪些功能以及如何完成；数据集则是程序在执行过程中所需要使用的资源；进程控制块用来记录进程的外部特征，描述进程的执行变化过程，系统可以利用它来控制和管理进程，它是系统感知进程存在的唯一标志。

线程的基本概念

概念

线程是进程中执行运算的最小单位，是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。

好处

易于调度。

提高并发性,通过线程可方便有效地实现并发性。进程可创建多个线程来执行同一程序的不同部分。

开销少,创建线程比创建进程要快，所需开销很少

进程的基本状态及状态之间的关系

状态：运行、阻塞、挂起阻塞、就绪、挂起就绪

状态之间的转换：

准备就绪的进程，被CPU调度执行，变成运行态；

运行中的进程，进行I/O请求或者不能得到所请求的资源，变成阻塞态；

运行中的进程，进程执行完毕（或时间片已到），变成就绪态；

将阻塞态的进程挂起，变成挂起阻塞态，当导致进程阻塞的I/O操作在用户重启进程前完成（称之为唤醒），挂起阻塞态变成挂起就绪态，当用户在I/O操作结束之前重启进程，挂起阻塞态变成阻塞态；

将就绪（或运行）中的进程挂起，变成挂起就绪态，当该进程恢复之后，挂起就绪态变成就绪态;

进程和线程的关系：

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。

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。

处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程

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。线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.

进程与线程的区别：

运行方式不同

进程不能单独执行，它只是资源的集合。

进程要操作CPU，必须要先创建一个线程。

所有在同一个进程里的线程，是同享同一块进程所占的内存空间。

关系

进程中第一个线程是主线程，主线程可以创建其他线程；其他线程也可以创建线程；线程之间是平等的。

进程有父进程和子进程，独立的内存空间，唯一的标识符：pid。

速度

启动线程比启动进程快

运行线程和运行进程速度上是一样的，没有可比性

线程共享内存空间，进程的内存是独立的。

创建

父进程生成子进程，相当于复制一份内存空间，进程之间不能直接访问

创建新线程很简单，创建新进程需要对父进程进行一次复制

一个线程可以控制和操作同级线程里的其他线程，但是进程只能操作子进程。

交互

同一个进程里的线程之间可以直接访问。

两个进程想通信必须通过一个中间代理来实现。

调度

线程作为调度和分配的基本单位，进程作为拥有资源的基本单位

并发性

不仅进程之间可以并发执行，同一个进程的多个线程之间也可并发执行

拥有资源：

进程是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有系统资源，但可以访问隶属于进程的资源.

系统开销：

在创建或撤消进程时，由于系统都要为之分配和回收资源，导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。

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