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目录
- 总结
- 进程与线程
- Windows系统
- Mac系统
- 协程
总结
| 特性 | 进程 | 线程 | 协程 |
|---|---|---|---|
| 内存空间 | 独立的内存空间 | 共享进程内存空间 | 共享同一个线程内存空间 |
| 资源 | 拥有独立的资源 | 共享进程资源 | 共享线程资源 |
| 开销 | 创建、销毁和上下文切换开销较大 | 较小，创建和销毁成本低 | 极低，上下文切换非常快速 |
| 调度 | 操作系统调度 | 操作系统调度 | 用户调度（协作式） |
| 并行性 | 可以在多核 CPU 上并行执行 | 可以在多核 CPU 上并行执行 | 主要是并发执行，适用于 I/O 密集型 |
| 适用场景 | 适用于计算密集型任务、大型应用程序 | 适用于需要并行执行的任务 | 适用于大量 I/O 操作、轻量级任务 |
进程与线程
- 定义
| 特性 | 进程 | 线程 |
|---|---|---|
| 定义 | 程序执行的基本单位 是加载运行程序、保存上下文的cpu时间片 | 执行中的最小单位 是运行一段指令的cpu时间片 |
| 资源 | 拥有独立的内存空间和资源（存代码、运行中数据、执行任务主线程） | 共享进程的资源 |
| 开销 | 创建和销毁的开销较大 | 创建和销毁的开销较小 |
| 执行单位 | 进程中可以有多个线程 | 线程是执行单元，必须依赖于进程 |
| 并发性 | 进程之间并行执行 | 线程之间并行执行 |
| 通信方式 | 需要借助进程间通信机制 | 直接共享一个进程内资源 |
| 可靠性 | 相互隔离，进程崩溃不会影响其他进程 | 线程崩溃影响整个进程 |
- 进程与线程的关系
进程包含线程，线程是更小的单位，一个进程至少有一个线程（主线程）。
进程中的线程共享进程的资源。
进程中的线程任一出错，进程崩溃。
进程关闭时，回收所有内存（包括出现内存泄漏的线程） - 线程与进程的区别：
- 应用：进程可看作独立应用，线程不行
- 资源：进程是资源分配的基本单位，而线程是cpu调度的基本单位。
- 通信：进程之间是相互独立的，进程间的通信需要通过操作系统提供的机制；线程之间可以直接共享数据，不需要复杂的通信机制。
- 调度：进程切换开销>线程；线程切换不会引起进程切换，除非线程不在一个进程内切换（引起进程切换）。
- 系统开销：创建和撤销的开销都是进程>线程，因为进程涉及当前执行cpu环境、状态保存和设置，线程仅需要保存和设置少量寄存器内容。
- 进程和线程的调度
进程调度：操作系统通过调度算法决定哪个进程可以使用 CPU。进程的调度通常基于时间片或优先级来分配 CPU 时间。
线程调度：操作系统也会调度线程，多个线程可能在一个进程中竞争 CPU 时间。线程调度通常比进程调度更加灵活 - 如何查看进程和线程
- Linux
ps-eLf|grep<进程ID>' 使用 ps 命令查看进程及其线程信息，特别是 -L 选项可以显示进程的线程信息。 -eLf：列出所有进程及其线程 'top' top 命令也能显示线程信息，但默认只显示进程。如果你想查看线程，可以按 H 键切换到线程模式。 htop 是 top 的增强版，支持更直观的线程信息查看。运行 htop，然后按 F2 打开设置，找到显示线程的选项，将其启用即可查看线程信息。 'Windows系统
- 按 Ctrl + Shift + Esc 打开任务管理器。
切换到 “详细信息” 选项卡。
右键点击标题栏，选择 “选择列”。
在弹出的对话框中，勾选 “线程数”，点击 确定。
然后你可以看到每个进程的线程数，显示在 “线程数” 列中。 - 命令行操作
tasklist /fi"pid eq <进程ID>"' 显示指定进程的基本信息，包括线程数（在 Threads 列中）。 'Mac系统
- 活动监视器
- 命令行操作
top-ocpu' 在 top 界面中，按下 H 键可以切换到显示线程信息模式。在这个模式下，top 会显示进程及其线程。 'ps-eLfps-eLf|grep<进程ID>#htop要通过homebrew来安装协程
协程（Coroutine）：轻量线程，通常用于并发编程中。与传统的多线程相比，协程的切换开销更小，能在单线程内实现异步操作。协程通过让出控制权来进行任务切换，而不像线程那样依赖操作系统调度，通常由程序员控制协程的执行时机。
在 Python 中，协程通常使用 async 和 await 关键字实现。async 用来定义协程函数，await 用来挂起协程，等待异步操作完成后继续执行。
''' say_hello 是一个协程函数， await asyncio.sleep(1) 是一个异步操作，模拟程序中的 I/O 操作。 当 await 等待时，Python 解释器可以执行其他任务，减少等待时间。 '''importasyncioasyncdefsay_hello():print("Hello")awaitasyncio.sleep(1)# 模拟异步操作print("World")# 运行协程asyncio.run(say_hello())
