外观
线程和进程的区别？
⭐ 题目日期：
京东 - 2024/12/26
📝 题解：
线程（Thread）和进程（Process）是操作系统资源调度的基本单位，它们的核心区别在于资源分配、执行粒度及通信方式。以下是详细对比：
1. 定义与资源分配
进程
- 独立资源单位：进程是程序的一次执行实例，拥有独立的虚拟地址空间、文件描述符、系统资源（如内存、CPU时间片）等。
- 隔离性：进程间相互隔离，一个进程崩溃通常不会直接影响其他进程（稳定性高）。
- 开销大：创建、销毁或切换进程需要操作系统分配/回收资源（如内存页表、文件句柄），成本较高。
线程
- 轻量级执行单元：线程是进程内的一个执行流，共享同一进程的地址空间和资源（如全局变量、打开的文件）。
- 协作性：同一进程的多个线程共享资源，可直接通信，但也需同步机制（如锁）避免冲突。
- 开销小：线程的创建、切换由进程内部分配，无需操作系统介入资源分配，效率更高。
2. 执行与调度
进程
- 操作系统以进程为单位分配CPU时间片，不同进程通过时间片轮转或优先级调度并发执行。
- 进程切换需要保存/恢复完整的上下文（寄存器、内存映射等），速度较慢。
线程
- 线程是CPU调度的最小单位，同一进程的多个线程共享进程的时间片，通过线程调度器分配执行机会。
- 线程切换只需保存少量寄存器状态和栈指针，速度更快。
3. 通信与同步
进程间通信（IPC）
- 需通过操作系统提供的机制：管道（Pipe）、消息队列、共享内存、信号量、Socket等。
- 速度较慢，但安全性高（因隔离性强）。
线程间通信
- 直接读写共享内存（如全局变量），但需通过同步机制（互斥锁、条件变量等）避免竞态条件。
- 速度快，但易引发死锁或数据竞争（需谨慎设计）。
4. 应用场景
适合多进程的场景
- 需要高稳定性（如浏览器多标签页，每个页面独立进程）。
- 任务间需严格隔离（如安全沙箱、微服务架构）。
适合多线程的场景
- 需要高并发且共享数据（如Web服务器处理多个请求）。
- 计算密集型任务需利用多核CPU（如并行计算）。
5. 其他关键区别
| 特性 | 进程 | 线程 |
|---|---|---|
| 资源占用 | 高（独立内存、文件等） | 低（共享进程资源） |
| 创建/销毁速度 | 慢 | 快 |
| 容错性 | 高（崩溃不影响其他进程） | 低（一个线程崩溃可能导致整个进程退出） |
| 多核利用 | 可通过多进程利用多核 | 同一进程的多线程可并行执行 |
类比理解
- 进程 像一家独立的公司，拥有自己的办公室（内存）、资金（资源）和员工（线程）。
- 线程 是公司内的员工，共享办公室和资源，协作完成任务，但可能因沟通不当（同步问题）引发冲突。
总结
- 进程：资源分配的基本单位，强调隔离与稳定性，适合独立任务。
- 线程：程序执行的基本单位，强调并发效率，适合需要频繁共享数据的场景。
- 现代趋势：结合两者优势（如多进程+多线程，或协程等轻量级线程）。