进程线程协程的关系

Posted 2021-03-25 laijinquan

参考来源：https://blog.csdn.net/chengqiuming/article/details/80573288

　　　　   https://www.cnblogs.com/guolei2570/p/8810536.html

 

协程不是进程，也不是线程，它就是一个函数，一个特殊的函数——可以在某个地方挂起，并且可以重新在挂起处继续运行。所以说，协程与进程、线程相比，不是一个维度的概念。
一个进程可以包含多个线程，一个线程也可以包含多个协程，也就是说，一个线程内可以有多个那样的特殊函数在运行。但是有一点，必须明确，一个线程内的多个协程的运行是串行的。如果有多核CPU的话，多个进程或一个进程内的多个线程是可以并行运行的，但是一个线程内的多个协程却绝对串行的，无论有多少个CPU（核）。这个比较好理解，毕竟协程虽然是一个特殊的函数，但仍然是一个函数。一个线程内可以运行多个函数，但是这些函数都是串行运行的。当一个协程运行时，其他协程必须挂起。
一 协程与进程、线程的比较
虽然说，协程与进程、线程相比不是一个维度的概念，但是有时候，我们仍然需要将它们做一番比较，具体如下：
1 协程既不是进程，也不是线程，协程仅仅是一个特殊的函数，协程跟他们就不是一个维度。
2 一个进程可以包含多个线程，一个线程可以包含多个协程。
3 一个线程内的多个协程虽然可以切换，但是这多个协程是串行执行的，只能在这一个线程内运行，没法利用CPU多核能力。
4 协程与进程一样，它们的切换都存在上下文切换问题。
表面上，进程、线程、协程都存在上下文切换的问题，但是三者上下文切换又有明显不同，见下表：

 

 

二 协程的使用场景
一个线程内的多个协程是串行执行的，不能利用多核，所以，显然，协程不适合计算密集型的场景。协程适合I/O 阻塞型。
I/O本身就是阻塞型的（相较于CPU的时间世界而言）。就目前而言，无论I/O的速度多快，也比不上CPU的速度，所以一个I/O相关的程序，当其在进行I/O操作时候，CPU实际上是空闲的。
我们假设这样的场景，如下图：1个线程有5个I/O的事情（子程序）要处理。如果我们绝对的串行化，那么当其中一个I/O阻塞时，其他4个I/O并不能得到执行，因为程序是绝对串行的，5个I/O必须一个一个排队等待处理，当一个I/O阻塞时，其它4个也得等着。

而协程能比较好地处理这个问题，当一个协程（特殊子进程）阻塞时，它可以切换到其他没有阻塞的协程上去继续执行，这样就能得到比较高的效率，如下图所示：

 

 

 

上面举的例子是5个I/O处理，如果每秒500个，5万个或500万个呢？已经达到了“I/O密集型”的程度，而“I/O密集型”确实是协程无法应付的，因为它没有利用多核的能力。这个时候的解决方案就是“多进程+协程”了。
所以说，I/O阻塞时，利用协程来处理确实有优点（切换效率比较高），但是我们也需要看到其不能利用多核的这个缺点，必要的时候，还需要使用综合方案：多进程+协程。
Neutorn可以归类为I/O阻塞型，所以在Neutorn的代码中处处可见协程的相关代码。

 

 

 

进程和线程的关系和区别

 

 1、地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;因此线程可以读写同样的数据结构和变量，便于线程之间的通信。相反，进程间通信（IPC）很困难且消耗更多资源。 
2、资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源 
3、进程是资源的分配和调度的一个独立单元，而线程是CPU调度的基本单元 
4、二者均可并发执行. 
5、进程的创建调用fork或者vfork，而线程的创建调用pthread_create，进程结束后它拥有的所有线程都将销毁，而线程的结束不会影响同个进程中的其他线程的结束 
6、线程有自己的私有属性TCB，线程id，寄存器、硬件上下文，而进程也有自己的私有属性进程控制块PCB，这些私有属性是不被共享的，用来标示一个进程或一个线程的标志