进程与线程的关系和区别

定义

• 进程是具有一定独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单元；
• 线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位，线程自己基本上不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如程序计数器，一组寄存器和栈），但是它可与同属一个进程的其他进程共享进程所拥有的全部资源；

关系

• 一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行；
• 相对进程而言，线程是一个更加接近于执行体的概念，它可以与同进程中的其他线程共享数据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行序列；

区别

• 进程和线程的主要区别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。
• 进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。
• 线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。
• 但是对一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。

总结：

• 简而言之，一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程；
• 线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高；
• 进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大的提高了程序的运行效率；
• 线程在执行过程中与进程还是有区别的，每个独立的线程有一个程序运行的入口，顺序执行序列和程序的出口，但是线程不能够独立执行，必须已存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制；
• 从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行，但操作系统并没有将多个线程看做独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

优缺点

线程和进程在使用上各有优缺点：

• 线程执行开销小，但不利用资源的管理和保护，而进程相反；
• 同时，线程适合于在SMP机器上运行，而进程则可以在跨机器迁移；

另一种表述方式：

概括：进程和线程都是一个时间段的描述，是CPU工作时间段的描述；

背景
CPU+RAM+各种资源（比如显卡，光驱，键盘，GPS等等外设）构成了我们的电脑，但是电脑的运行，实际就是CPU和相关寄存器以及RAM之间的事情。

一个最最基础的事实： CPU太快，太快，太快了，寄存器仅仅能够追上它的脚步，RAM和别的挂在各总线上的设备完全是望其项背。那当多个任务要执行的时候怎么办？轮流着来？或者谁优先级高谁先来？不管怎么样的策略，一句话就是在CPU看来就是轮流着来；

一个必须知道的事实： 执行一段程序代码，实现一个功能的过程介绍，当得到CPU的时候，相关的资源必须已经到位，显卡啊，GPS啊什么的必须到位，然后CPU开始执行。这里除了CPU以外所有的就构成了这个程序的执行环境，也就是我们所定义的程序上下文。当这个程序执行完了，或者分配给它的CPU执行时间用完了，那它就被切换出去了，等待CPU下一次宠幸。在被切换出去的最后一步工作就是保存程序的上下文，因为这个是下次它被CPU宠幸的运行环境，必须保存；

“串联起来的事实：” 前面讲过在CPU看来所有的任务都是一个一个的轮流执行的，具体的轮流方法就是：

• 先加载程序A的上下文，然后开始执行A，保存程序A的上下文，调入下一个要执行的程序B的程序上下文，然后开始执行Ｂ，保存程序B的上下文。

something Important

进程和线程就是这样的背景出来的，两个名词不过是对应的CPU时间段的描述，名词就是这样的功能。

• 进程就是包含上下文切换的程序执行时间总和 = CPU加载上下文 + CPU执行 + CPU保存上下文

线程是什么呢？

进程的粒度太大，每次都要有上下文的调入，保存，调出。如果我们把进程比喻成一个运行在电脑上的软件，那么一个软件的执行不可能是一条逻辑执行的，必须有多个分支和多个程序段，就好比要实现程序A，实际分成a，b，c等多个块组合而成，那么这里具体的执行就可能变成：

程序A得到CPU->CPU加载上下文，开始执行程序A的a小段，然后执行A的b小段，然后再执行A的c小段，最后保存A的上下文。
这里a，b，c的执行是共享了A的上下文，CPU在执行的时候没有进行上下文切换的。这里的a，b，c就是线程，也就是说线程是共享了进程的上下文环境的更为细小的CPU时间段。

so，进程和线程都是一个时间段的描述，是CPU工作时间段的描述，不过是粒度大小不同。