进程（Process）

定义：

• 进程是操作系统分配资源的基本单位，是程序的一次执行实例。
• 每个进程都有独立的内存空间、文件描述符和系统资源。

特点：

• 独立性：进程之间相互隔离，一个进程崩溃不会影响其他进程。
• 资源开销大：创建和切换进程需要较大的系统开销。
• 通信复杂：进程间通信（IPC）需要使用管道、消息队列、共享内存等机制。

使用场景：

• 需要高隔离性的任务（如浏览器多标签页）。
• 多任务操作系统中的任务调度。

线程（Thread）

定义：

• 线程是进程内的执行单元，是 CPU 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资源。

特点：

• 轻量级：创建和切换线程的开销比进程小。
• 共享资源：线程间可以直接访问共享内存，但也需要同步机制（如锁）来避免竞争条件。
• 并发性：多线程可以实现并发执行，提高程序效率。

使用场景：

• 需要并发执行的任务（如 Web 服务器处理多个请求）。
• 需要共享数据的任务（如多线程计算）。

协程（Coroutine）

定义：

• 协程是一种用户态的轻量级线程，由程序员控制调度。
• 协程可以在执行过程中暂停（yield）和恢复（resume），切换开销极小。

特点：

• 高效：协程的切换不需要操作系统介入，开销极小。
• 灵活性：协程可以在任意位置暂停和恢复，适合异步编程。
• 单线程并发：协程通常在单线程中实现并发，避免了多线程的锁和竞争问题。

使用场景：

• 高并发的 I/O 密集型任务（如网络爬虫、Web 服务器）。
• 异步编程（如 Python 的 asyncio、Go 的 goroutine）。

三者的比较

特性	进程	线程	协程
资源分配	独立资源	共享进程资源	共享进程资源
创建开销	大	小	极小
切换开销	大	小	极小
调度	操作系统内核调度	操作系统内核调度	用户态调度
并发能力	低	中	高
适用场景	多任务操作系统、服务器	多线程编程、服务器	I/O 密集型任务、异步编程

总结

• 进程：适合需要独立资源和高隔离性的场景，但创建和切换开销较大。
• 线程：适合需要并发执行但共享资源的场景，比进程轻量级，但切换开销仍较大。
• 协程：适合高并发的 I/O 密集型任务，切换开销极小，但依赖于语言支持和用户态调度。