进程（process）和线程（thread）及其在项目中的应用 协程

进程就是一个应用程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念，

而线程是进程中的一部分，进程包含多个线程在运行。

进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源，是一个动态的概念，是一个活动的实体。它不只是程序的代码，还包括当前的活动，通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示。进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时，它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。

通常在一个进程中可以包含若干个线程，它们可以利用进程所拥有的资源。在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。由于线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，故对它的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的程度。

线程和进程的区别在于，子进程和父进程有不同的代码和数据空间，而多个线程则共享数据空间，每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。多线程主要是为了节约CPU时间，发挥利用，根据具体情况而定。线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。

线程与进程的区别归纳：

a.地址空间和其它资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。

b.通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。

c.调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

d.在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。

进程是具有一定独立功能的程序关于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位。

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的线程共享进程所拥有的全部资源。

最近，我读到一篇材料，发现有一个很好的类比，可以把它们解释地清晰易懂。
1.

计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂，时刻在运行。
2.

假定工厂的电力有限，一次只能供给一个车间使用。也就是说，一个车间开工的时候，其他车间都必须停工。背后的含义就是，单个CPU一次只能运行一个任务。
3.

进程就好比工厂的车间，它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻，CPU总是运行一个进程，其他进程处于非运行状态。
4.

一个车间里，可以有很多工人。他们协同完成一个任务。
5.

线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。
6.

车间的空间是工人们共享的，比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。
7.

可是，每间房间的大小不同，有些房间最多只能容纳一个人，比如厕所。里面有人的时候，其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束，才能使用这一块内存。
8.

一个防止他人进入的简单方法，就是门口加一把锁。先到的人锁上门，后到的人看到上锁，就在门口排队，等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"（Mutual exclusion，缩写 Mutex），防止多个线程同时读写某一块内存区域。
9.

还有些房间，可以同时容纳n个人，比如厨房。也就是说，如果人数大于n，多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域，只能供给固定数目的线程使用。
10.

这时的解决方法，就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙，出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了，就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"（Semaphore），用来保证多个线程不会互相冲突。
不难看出，mutex是semaphore的一种特殊情况（n=1时）。也就是说，完全可以用后者替代前者。但是，因为mutex较为简单，且效率高，所以在必须保证资源独占的情况下，还是采用这种设计。
11.

操作系统的设计，因此可以归结为三点：
（1）以多进程形式，允许多个任务同时运行；
（2）以多线程形式，允许单个任务分成不同的部分运行；
（3）提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。
（完）

进程与线程的选择取决以下几点：1、需要频繁创建销毁的优先使用线程；因为对进程来说创建和销毁一个进程代价是很大的。2、线程的切换速度快，所以在需要大量计算，切换频繁时用线程，还有耗时的操作使用线程可提高应用程序的响应3、因为对CPU系统的效率使用上线程更占优，所以可能要发展到多机分布的用进程，多核分布用线程；4、并行操作时使用线程，如C/S架构的服务器端并发线程响应用户的请求；5、需要更稳定安全时，适合选择进程；需要速度时，选择线程更好。

 

因为我的项目中需要对数据段的数据共享，可以被多个程序所修改，所以使用线程来完成此操作，无需加入复杂的通信机制，使用进程需要添加复杂的通信机制实现数据段的共享，增加了我的代码的繁琐，而且使用线程开销小，项目运行的速度快，效率高。

 

如果只用进程的话，虽然安全性高，但是对代码的简洁性不好，程序结构繁琐，开销比较大，还需要加入复杂的通信机制，会使得我的项目代码量大大增加，切换速度会变的很慢，执行效率降低不少。。

这里以防止卡住主界面来说明，因为这是一个最常见的用法。
而这里面其实已经包含了多线程的真谛。

首先多线程是实现异步处理的基本。
对于交互程序来说，多线程最显著的优点就象上面的例子一样（快速响应）--当执行耗时操作的时候，使程序其他部分仍然保持运行和响应。如果一个交互程序不使用多线程的话，那体验一定很糟糕，效率一定很低下。

很多时候多线程还可以显著地提高程序的运行效率，可以充分利用多处理器。

协程：

Unity3d没有多线程的概念，不过unity也给我们提供了StartCoroutine(协同程序)和LoadLevelAsync(异步加载关卡)后台加载场景的方法。StartCoroutine为什么叫协同程序呢，所谓协同，就是当你在StartCoroutine的函数体里处理一段代码时，利用yield语句等待执行结果，这期间不影响主程序的继续执行，可以协同工作。

               而LoadLevelAsync则允许你在后台加载新资源和场景，所以再利用协同，你就可以前台用loading条或动画提示玩家游戏未卡死，同时后台协同处理加载的事宜asynchronous[eɪˈ s ɪŋ kr ə n ə s] .synchronous同步。

    协程和线程的区别是：协程避免了无意义的调度，由此可以提高性能，但也因此，程序员必须自己承担调度的责任，同时，协程也失去了标准线程使用多CPU的能力。、

进程：一个程序在一个数据集合上的一次运行运行过程。

线程：是进程中的一个实体，是被系统独立调度和执行的基本单位。（状态：就绪、运行、等待）

1 线程、进程、协程的区别

进程拥有自己独立的堆和栈，既不共享堆，亦不共享栈，进程由操作系统调度。

线程拥有自己独立的栈和共享的堆，共享堆，不共享栈，线程亦由操作系统调度(标准线程是的)。

协程和线程一样共享堆，不共享栈，协程由程序员在协程的代码里显示调度。

一个应用程序一般对应一个进程，一个进程一般有一个主线程，还有若干个辅助线程，线程之间是平行运行的，在线程里面可以开启协程，让程序在特定的时间内运行。

协程和线程的区别是：协程避免了无意义的调度，由此可以提高性能，但也因此，程序员必须自己承担调度的责任，同时，协程也失去了标准线程使用多CPU的能力。

打个比方吧，假设有一个操作系统，是单核的，系统上没有其他的程序需要运行，有两个线程 A 和 B ，A 和 B 在单独运行时都需要 10 秒来完成自己的任务，而且任务都是运算操作，A B 之间也没有竞争和共享数据的问题。现在 A B 两个线程并行，操作系统会不停的在 A B 两个线程之间切换，达到一种伪并行的效果，假设切换的频率是每秒一次，切换的成本是 0.1 秒(主要是栈切换)，总共需要 20 + 19 * 0.1 = 21.9 秒。如果使用协程的方式，可以先运行协程 A ，A 结束的时候让位给协程 B ，只发生一次切换，总时间是 20 + 1 * 0.1 = 20.1 秒。如果系统是双核的，而且线程是标准线程，那么 A B 两个线程就可以真并行，总时间只需要 10 秒，而协程的方案仍然需要 20.1 秒。