进程与线程

进程和线程的区别

1. 定义

• 进程（Process）：是操作系统中资源分配的基本单位。每个进程有自己的独立内存空间、文件描述符、程序计数器等资源。进程之间是相互独立的。
• 线程（Thread）：是操作系统调度的基本单位，一个进程可以包含多个线程，线程共享进程的内存空间和其他资源，但每个线程有自己的栈空间和程序计数器。

2. 内存空间

• 进程：进程有自己独立的内存空间，一个进程不能直接访问另一个进程的内存。
• 线程：线程共享进程的内存空间，可以直接访问其他线程的数据。线程之间的通信更快，但也更容易引起同步问题。

3. 资源开销

• 进程：由于进程之间的独立性，创建、销毁进程的开销较大，进程切换也需要更高的开销（如上下文切换）。
• 线程：线程的创建、销毁和切换的开销相对较小，线程间的通信速度也比进程间通信快。

4. 调度

• 进程：操作系统通过进程调度器管理进程的执行。进程调度涉及较多的上下文切换。
• 线程：线程调度比进程调度更频繁，尤其在多线程应用中，操作系统需要在各个线程之间快速切换。

5. 同步

• 进程：进程间通常通过IPC（如管道、信号、消息队列、共享内存等）进行通信和同步。
• 线程：线程间通过锁（如互斥锁、读写锁）和条件变量等机制进行同步，防止竞争条件。

举例：Linux中的进程和线程

1. 进程的例子

• sshd进程：在Linux系统中，sshd是Secure Shell Daemon的进程，负责管理远程登录会话。每个用户连接到服务器时，sshd会为每个会话启动一个新的进程。这些进程彼此独立，互不干扰。
• init或systemd进程：这是Linux系统启动后的第一个进程，负责启动系统中所有其他的服务进程。init或systemd是整个系统的根进程，所有其他进程都是它的子进程。

2. 线程的例子

• Apache或Nginx中的线程：这些Web服务器在处理HTTP请求时，会为每个请求创建一个新的线程。这些线程在同一个进程中运行，共享进程的资源，但独立处理各自的请求。
• MySQL数据库中的线程：MySQL数据库在处理查询时，会为每个客户端连接创建一个新的线程。所有的查询线程共享数据库的缓存和表结构信息，但每个线程独立执行SQL查询。

Linux中的进程和线程管理

• 查看进程：使用命令ps aux、top或htop可以查看系统中运行的进程及其相关信息。
• 查看线程：可以使用ps -eLf来查看线程。-L选项表示显示线程，f表示显示完整格式。
• 创建进程：使用fork()系统调用来创建一个新的进程。
• 创建线程：使用pthread_create()函数来创建一个新的线程。