进程

进程，描述的是程序的执行过程，是运行着程序的代表，在操作系统中，每个进程的内存空间都是独立的，使用多进程并发有两个缺点：一是内核的管理成本高，而是无法简单地通过内存同步数据(进程运行的虚拟内存空间)，很不方便，于是多线程模式就出现了。

线程

线程是操作系统能够运行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中实际运作的单位，一条线程指的是进程中单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。线程总是在进程之内的。一个进程至少会包含一个线程。虽然一个进程中可以并行运行多个线程，而且各个线程之间可以访问进程地址空间的每一个内存地址。

虽然共享地址空间可以方便地共享对象，但这也导致一个问题，任何一个进程出错时，进程中的所有线程都会跟着一起崩溃。

线程内存占用

单个线程消耗内存过多，64位的linux为每个线程的栈分配了8MB的内存，通过ulimit -s可以查看线程的默认分配的内存。单位kb

线程上下文切换

线程的切换是由内核控制的，什么时候会切换线程呢？当时间片用尽，当调用阻塞方法时，CPU都会切换到其他下次讷航那个执行，一次上下围切换的成本在及时纳秒到几个微秒间，当线程数量众多时，这些切换会消耗绝大部分的CPU运算能力。

实现高并发的一个思路就是将内核实现的请求切换工作，交给用户态的代码完成。

协程

什么是协程

协程是用户态的线程，通常创建协程时，会从进程的堆中分配一段内存作为协程的栈。线程的栈有8MB，而协程的栈大小通常只有几十KB。而且C库的内存池不会给协程预分配内存，因为它感知逼到协程的存在。这样更低的内存空间为高并发提供了保证

协程的调度

每个协程有独立的栈，而栈即保留了变量的值，也保留了函数的调用关系，参数和返回值，CPU中栈寄存器SP指向了当前协程的栈，而指令寄存器IP保留着下一条要执行的指令地址。因此从协程1切换到协程2的时候，首先要把SP、IP寄存器的值为线程1保存下来，再从内存中找出协程2上一次切换前保存好的寄存器值，写入CPU的寄存器，这样就完成了协程切换(Swoole4实现)

总结

为什么要搞出协程：

1.节省CPU资源，避免系统内核级的线程频繁切换，造成CPU资源浪费，而协程是用户态的线程，用于可以自行控制协程的创建和销毁，可以避免系统级线程上下文切换造成的资源浪费。

2.节约内存，在64位的Linux中，一个线程需要分配8MB占内存和64M堆内存，系统内存制约导致无法开启更多的线程实现高并发。而在协程编程模式下，可以轻松有十几万协程。

3.稳定性，线程之间通过内存来共享数据，也导致任何一个线程出错时，进程中所有下次讷航那个会跟着一起崩溃(真的会这样吗?)

4.开发效率，使用协程在开发程序之中，可以很方便的将一些耗时的IO操作异步化，例如写文件、耗时IO请求等。

参考文章：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/337072647