Linux 多线程：多线程和多进程的对比

  在多任务处理中，我们既可以使用多进程，也可以使用多线程。但多进程和多线程并不是随意选择的，因为它们应对的场景不同，优缺点也不同。

一、多进程优缺点

 多进程就是在程序中创建多个子进程来执行不同的分支。

 多进程的优点：

1. 多进程的稳定性强、健壮性强。（如果子进程崩溃，不会影响父进程）
2. 某些系统调用接口针对的是进程。
3. 任务处理的效率高。

 多进程的缺点：

1. 多进程间调度成本大。因为每个进程都有独立的虚拟内存和页表，调度时需要加载页表等信息。
2. 进程创建和销毁成本大。创建进程时除了pcb，还需要创建虚拟空间和页表等信息，因此耗费比较大。

二、多线程优缺点

 多线程是在进程中划分多个执行流，每个执行流是一个线程。

 多线程优点：

1. 线程间通信很灵活。（进程间通信方式线程也可以使用，同时线程间通信方式还有全局变量和函数传参）
2. 同一进程的线程间的调度成本很低，因为共享的是同一个虚拟内存和页表，调度时不需要重新加载页表等资源。
3. 线程的创建和销毁成本低。创建线程只需要创建pcb，并且大部分数据共享。
4. 任务处理效率高。

 多线程缺点：

1. 稳定性不如多进程。一个线程崩溃后，可能会影响整个程序。
2. 同一进程的线程共用同一个虚拟内存。这样每个线程都不能随心所欲地使用空间了。

三、使用多执行流的场景

 介绍两种适合使用多执行流的场景：CPU密集型程序、IO密集型程序。

 CPU密集型程序：

 （1）CPU密集是指程序对CPU的依赖程度很高，这说明程序中大部分都是数据处理，因为CPU就是用来运算的。

 （2）现在的计算机基本都是多核，所以如果将一个CPU密集型程序分为多个执行流，让每个核心执行一条执行流，那么将会大大提升数据的运算速率。

 （3）但执行流并不是越多越好，因为程序是切换调度运行的，太多的执行流意味着要经常进行调度，成本就太高了，因此要找一个合适的执行流数量。

 IO密集型程序：

 （1）IO密集型程序是指程序对IO设备的依赖度很高，具有非常多的IO操作。

 （2）IO操作包含两部分：IO等待，数据拷贝。IO等待就是程序要等待IO设备资源空闲才可以使用，数据拷贝就是IO数据的操作。

 （3）CPU的处理速度很快，但IO数据的处理是从硬盘读取或写入的，速度上远远比不过CPU处理的速度，因此IO操作中耗费时间最多的步骤其实是等待IO设备。

 （4）如果只有一个执行流，假如有两个IO请求，一个A程序，一个B程序，这两个程序要使用同一个IO设备，那么就需要排队。

 （5）排队时首先进行A程序的两个阶段，然后进行B程序的两个阶段。如图：

 （6）如果有两个执行流，那么两个程序就可以同时进行IO等待，这样就能减少总体的运行时间。