理不清的進程與線程

咱們的CPU是分時運行的。能夠同時運行多個程序，可是同一時間只能運行一個，可是切換的很快，就會給人的感受是同時運行多個程序。一個CPU能夠運行3個程序，那多核的CPU就能夠運行更多的程序。

進程也能夠給優先級，多分配一些CPU。

當這個程序執行完了，或者分配給他的CPU執行時間用完了，那它就要被切換出去，等待下一次CPU的臨幸。在被切換出去的最後一步工做就是保存程序上下文，由於這個是下次他被CPU臨幸的運行環境，必須保存。

先加載程序A的上下文，而後開始執行A，保存程序A的上下文，調入下一個要執行的程序B的程序上下文，而後開始執行B,保存程序B的上下文。

進程和線程就是這樣的背景出來的，兩個名詞不過是對應的CPU時間段的描述，名詞就是這樣的功能。

進程就是包換上下文切換的程序執行時間總和 = CPU加載上下文+CPU執行+CPU保存上下文。

若是咱們把進程比喻爲一個運行在電腦上的軟件，那麼一個軟件的執行不多是一條邏輯執行的，一定有多個分支和多個程序段，就比如要實現程序A，實際分紅 a，b，c等多個塊組合而成。

這裏a，b，c的執行是共享了A的上下文，CPU在執行的時候沒有進行上下文切換的。這裏的a，b，c就是線程，也就是說線程是共享了進程的上下文環境，是更細小的CPU時間段。

計算機的核心是CPU，它承擔了全部的計算任務。它就像一座工廠，時刻在運行。

一個車間開工的時候，其餘車間都必須停工。背後的含義就是，單個CPU一次只能運行一個任務。

進程就比如工廠的車間，它表明CPU所能處理的單個任務。任一時刻，CPU老是運行一個進程，其餘進程處於非運行狀態。

一個車間裏，能夠有不少工人。他們協同完成一個任務。

線程就比如車間裏的工人。一個進程能夠包括多個線程。

每間房間的大小不一樣，有些房間最多隻能容納一我的，好比廁所。裏面有人的時候，其餘人就不能進去了。這表明一個線程使用某些共享內存時，其餘線程必須等它結束，才能使用這一塊內存。

一個防止他人進入的簡單方法，就是門口加一把鎖。先到的人鎖上門，後到的人看到上鎖，就在門口排隊，等鎖打開再進去。這就叫"互斥鎖"，防止多個線程同時讀寫某一塊內存區域。

一個軟件能夠開啓多個進程，共同工做。

附上多線程編程的概念。

這兒先講一個場景。這個場景是這樣子的，山上有座廟（進程），廟裏住了不少小和尚和老和尚（線程），固然隔壁山上也有不少尼姑妹子。小和尚和老和尚們天天都須要下山挑水喝。這些個和尚有剛上山的（就是有點傻的），有比較聰明的，也有鬧過矛盾的。場景，人物呢，大概就是這麼個樣子。俗話說的好，有人的地方就有江湖。這些個小和尚，老和尚都不是很安分，爲了天天的這個挑水工做鬧了不少不少的矛盾，也犯過不少傻。下面對挑水工做全部發生的狀況作個詳述：

1）剛上山的小和尚挑水，就是比較傻的那個，和別人都不認識，天天挑水都本身一我的，一次挑一桶水，一天下來發現挑的水根本不夠喝。（串行）

2）和尚裏面有個力氣大的，和別人關係很差，每次挑水能挑三桶左右，一天下來，發現挑的水勉強夠喝。 （併發）

3）和尚裏面有幾個關係好的，力氣也比較大，每次挑水都一塊兒去，每一個人都能挑兩桶左右，一天下來，發現挑的水不只夠喝，還有時間幫隔壁山尼姑妹子挑水。 （並行）

4）在水井裏打水，有個專門的妹子負責打水，比較傻的那個小和尚每次都盯着打水的妹子，還隨時隨地看水桶裝滿沒有（同步）；固然，有傻的，也有聰明的，這個聰明的和尚在妹子打水的時候，就伺機在一旁休息，水打滿之後，妹子都過來告訴他。（異步）

5）水井裏有一天沒水了，傻和尚看見水井裏沒水之後，在水井邊上一直等着，等有水了再挑回去（阻塞）；聰明和尚呢，看見水井裏沒水了，一點都不猶豫的回去了。（非阻塞）

6）又有一天，那鬧過矛盾的兩個和尚挑水，正好狹路相逢，誰也不讓誰過去，一直僵持着。（死鎖）

7）寺廟裏廚房空間有限，每次只能進去必定數量的和尚，當廚房滿了之後，其餘人只能在外面等着，直到裏面的人出來。這個實現的方法是，廚房門口掛了不少鎖，每一個人進去之後都拿走一把鎖，出來之後把鎖掛上，這樣外面的人就能夠知道廚房裏麪人滿沒滿。（信號量）

下面解釋下多線程。仍是上面的例子，在這個寺廟裏面，若是天天都由那個新來的傻子和尚挑水喝，確定是不行的，有的喝沒得喝咱且不說，你讓他累死了咋整。況且寺廟裏那麼些個空着的水桶那麼些個不幹活的人閒着也是閒着。因此多線程的意思就是多個線程一塊兒去協同完成一個任務，經過充分去共享資源來達到提高效率的一種編程思想。固然，在這個過程當中會遇到不少麻煩，好比會碰上死鎖的問題，同時去爭搶同一個資源的問題等等。爲了解決這個問題，使用加鎖這個方法避免，固然，使用鎖，會在必定的程度上印象執行的效率，咱們須要在效率和安全之間尋找一個平衡點。