線程與進程入門

進程的概念

進程（Process）的官方解釋，是計算機中的程序關於某數據集合上的一次運行活動，是系統進行資源分配和調度的基本單位，是操做系統結構的基礎。

相對於程序而言，進程是一個動態的概念。可能有人不能理解動態的內涵，因此讓咱們來舉個栗子：

一個母親想給她的女兒烹飪一個蛋糕，因而她找來一本烹飪書籍，上面記載着作蛋糕的食譜：須要麪粉、雞蛋、蜂蜜等等原料。因而她來到廚房，準備好食材和器皿、烤箱等製做工具，開始執行作蛋糕這個活動。

在這個比喻裏，這位母親就象徵着CPU，烹飪書籍上對製做蛋糕的流程，就是保存在內存裏靜態的程序。而那些食材，則表明程序所需的數據。而進程，則表示整個製做蛋糕的過程。

對於單核處理器而言，一個CPU在一個時間點只能處理一個進程。每當一個進程在CPU裏被執行時，其餘的進程都處於等待狀態。

沿用上面的例子，母親在作蛋糕的過程當中，她的兒子忽然跑過來，告訴她本身被蜜蜂蜇了，這時這位母親判斷了事情的輕重緩急後，暫停了製做蛋糕的流程（暫停優先級低的進程），並記住了本身作到了哪一個環節（好比剛打完雞蛋），開始處理兒子頭上的傷口（開始執行新進程）。她找來一本《家用急救指南》（新進程中的程序），按照書上記載的流程，給兒子包紮。處理完兒子的這個緊急事件以後，這位母親又回到作蛋糕的流程裏，她回憶起本身剛纔正在打雞蛋，因而從以前暫停的步驟開始（取出內存中記載的狀態），繼續執行作蛋糕任務。

總而言之，進程表明的是一系列動做的執行，包括程序的運行、輸出、輸出和狀態的記錄。

線程的概念

線程（Thread）是創建在進程的基礎上的一次程序運行單位，是cpu調度的最小單位

在一些文獻中，線程又被稱爲微進程（miniprocess），這意味着，線程在不少方面和進程是相似的，惟一不一樣的，是線程之間共享了相同的內存空間（相對於一個進程而言），而進程與進程之間，則擁有各自獨立的內存空間。換句話說，一個進程裏能夠有一個或多個線程，這些線程共享着內存爲進程分配的空間。

咱們爲何須要線程？

讓咱們來考慮一個文字處理器的例子。在文字處理器打開的一篇文檔中，一共有800頁。假如文檔做者此時刪除了第一頁的某段內容，而後他但願跳轉到第600頁查看該頁對應的篇幅。對於文字處理器而言，因爲第一頁的文字有了改動，它並不知道此時第600都有哪些文字，所以須要對600頁以前的文字從新排版計算，而後獲得第600頁的內容。這樣一來，當用戶敲下直達第600頁的命令後，須要等好一下子才能看到內容，這顯然不是咱們但願的。而線程此時就可以派上用場。假設此時有兩個線程，一個負責用戶交互，另外一個負責排版。當用戶在第一時刻更改了文檔內容後，負責用戶交互的線程會通知排版線程，告訴它刪掉了哪些東西，排版線程獲得信息後，開始在後臺瘋狂地計算，這樣一來，在用戶下達跳轉至600頁的命令以前，排版線程極可能已經計算出第600頁要展現的是哪些內容了。

總結一下進程和線程的概念，主要有如下幾點須要瞭解：
1.CPU裏一個時刻只能執行一個任務，即進程
2.每一個進程之間的內存空間是獨立的
3.每一個進程裏包含至少一個線程，而且線程之間共享着這個進程的內存空間

本篇文章引用瞭如下文獻的內容：

Modern Operating Systems——by Andrew S. Tanenbaum / Herbert Bos