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Day31笔记-进程和线程

article 2026/1/23 4:28:06

一、进程和线程简介

1.概念
1.1多任务

程序的运行是CPU和内存协同工作的结果

操作系统比如Mac OS X，UNIX，Linux，Windows等，都是支持“多任务”的操作系统

问题1：什么是多任务？

​ 就是操作系统可以同时运行多个任务。打个比方，你一边在用浏览器上网，一边在听MP3，一边在用Word赶作业，这就是多任务，至少同时有3个任务正在运行。还有很多任务悄悄地在后台同时运行着，只是桌面上没有显示而已

问题2：多核CPU已经非常普及了，但是，即使过去的单核CPU，也可以执行多任务。由于CPU执行代码都是顺序执行的，那么，单核CPU是怎么执行多任务的呢？

​ 答案：操作系统轮流让各个任务交替执行，任务1执行0.01秒，切换到任务2，任务2执行0.01秒，再切换到任务3，执行0.01秒……这样反复执行下去。实际上，每个任务都是交替执行的，但是，表面上看，由于CPU的执行速度实在是太快了，我们感觉就像所有任务都在同时执行一样【现在的电脑最起码都4核起】

并行：真正一起执行，任务数量小于cpu的核心数量【理想型】

并发：看上去一起执行，任务数量大于cpu的核心数量【现实型】

​ 多核cpu实现多任务的原理：真正的并行执行多任务只能在多核cpu上实现，但是由于任务数量远远远多于cpu的核心数量，所以操作系统也会自动把很多任务轮流调度到每个核心上执行

​ 对于操作系统而言，一个任务就是一个进程【process】,一个操作系统可以开启多个进程；有的进程启动之后，有可能又需要处理多个子任务，这些子若任务被称为线程【thread】

1.2进程

是一个程序的运行状态和资源占用（内存，CPU）的描述

进程是程序的一个动态过程,它指的是从代码加载到执行完毕的一个完整过程

【面试题】进程的特点：

​ a.独立性：不同的进程之间是独立的，相互之间资源不共享（举例：两个正在上课的教室有各自的财产，相互之间不共享）

​ b.动态性：进程在系统中不是静止不动的，而是在系统中一直活动的（举例：教室里一直在讲课）

​ c.并发性：多个进程可以在单个处理器上同时进行，且互不影响（举例：一栋教学楼是处理器，多个教室同时上课就相当于多个进程，相互之间不影响）

1.3线程

​ 线程是进程的组成部分，一个进程可以有多个线程，每个线程去处理一个特定的子任务

​ 线程的执行是抢占式的，多个线程在同一个进程中可以并发执行，其实就是CPU快速的在不同的线程之间切换，也就是说，当前运行的线程在任何时候都有可能被挂起，以便另外一个线程可以运行

​ 多线程：

​ 在一个进程中，多个线程可以同时进行

​ 多线程是实现了并发机制的一种有效手段,一个进程中可以包含多个线程，不同线程之间是可以资源共享的,同时运行可以提高程序的执行效率,可以同时完成多个工作

【面试题】简述进程和线程之间的区别和联系

​ a.一个程序启动之后，肯定会启动一个进程

​ b.一个进程启动之后，可能会启动多个线程，但是，该进程至少需要一个线程，否则进程是没有意义的

​ c.多个进程之间资源不共享，多个线程之间资源共享

​ d.系统创建进程需要为进程重新分配系统资源，而创建线程则容易

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