進(jìn)程,線程

對于操作系統(tǒng)來說，一個任務(wù)就是一個進(jìn)程（Process）.
有些進(jìn)程還不止同時干一件事泵琳，比如Word，它可以同時進(jìn)行打字誊役、拼寫檢查获列、打印等事情。在一個進(jìn)程內(nèi)部蛔垢，要同時干多件事击孩，就需要同時運(yùn)行多個“子任務(wù)”，我們把進(jìn)程內(nèi)的這些“子任務(wù)”稱為線程（Thread）鹏漆。
由于每個進(jìn)程至少要干一件事巩梢，所以，一個進(jìn)程至少有一個線程艺玲。

線程是最小的執(zhí)行單元括蝠，而進(jìn)程由至少一個線程組成,也是系統(tǒng)分配資源的最小單元,資,源分配給進(jìn)程，同一個進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程所有資源饭聚。如何調(diào)度進(jìn)程和線程忌警，完全由操作系統(tǒng)決定，程序自己不能決定什么時候執(zhí)行秒梳，執(zhí)行多長時間法绵。

線程和進(jìn)程的關(guān)系
1箕速、一個進(jìn)程可以有多個線程，但至少有一個線程礼烈；而一個線程只能在一個進(jìn)程的地址空間內(nèi)活動弧满。
2婆跑、資源分配給進(jìn)程此熬，同一個進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程所有資源。
3滑进、CPU分配給線程犀忱，即真正在處理器運(yùn)行的是線程。
4扶关、線程在執(zhí)行過程中需要協(xié)作同步阴汇，不同進(jìn)程的線程間要利用消息通信的辦法實(shí)現(xiàn)同步。

進(jìn)程與線程區(qū)別
1.同一個進(jìn)程中的線程共享同一內(nèi)存空間节槐，但是進(jìn)程之間是獨(dú)立的搀庶。
2.同一個進(jìn)程中的所有線程的數(shù)據(jù)是共享的（進(jìn)程通訊），進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)是獨(dú)立的铜异。
3.對主線程的修改可能會影響其他線程的行為哥倔，但是父進(jìn)程的修改（除了刪除以外）不會影響其他子進(jìn)程。
4.線程是一個上下文的執(zhí)行指令揍庄，而進(jìn)程則是與運(yùn)算相關(guān)的一簇資源咆蒿。
5.同一個進(jìn)程的線程之間可以直接通信，但是進(jìn)程之間的交流需要借助中間代理來實(shí)現(xiàn)蚂子。
6.創(chuàng)建新的線程很容易沃测，但是創(chuàng)建新的進(jìn)程需要對父進(jìn)程做一次復(fù)制。
7.一個線程可以操作同一進(jìn)程的其他線程食茎，但是進(jìn)程只能操作其子進(jìn)程蒂破。
8.線程啟動速度快，進(jìn)程啟動速度慢（但是兩者運(yùn)行速度沒有可比性

協(xié)程

對于 協(xié)程(用戶級線程)别渔，這是對內(nèi)核透明的附迷，也就是系統(tǒng)并不知道有協(xié)程的存在，是完全由用戶自己的程序進(jìn)行調(diào)度的钠糊，因?yàn)槭怯捎脩舫绦蜃约嚎刂菩樱敲淳秃茈y像搶占式調(diào)度那樣做到強(qiáng)制的 CPU 控制權(quán)切換到其他進(jìn)程/線程，通常只能進(jìn)行 協(xié)作式調(diào)度抄伍，需要協(xié)程自己主動把控制權(quán)轉(zhuǎn)讓出去之后艘刚，其他協(xié)程才能被執(zhí)行到。

本質(zhì)上截珍，goroutine 就是協(xié)程攀甚。 不同的是箩朴，Golang 在 runtime、系統(tǒng)調(diào)用等多方面對 goroutine 調(diào)度進(jìn)行了封裝和處理秋度，當(dāng)遇到長時間執(zhí)行或者進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用時炸庞，會主動把當(dāng)前 goroutine 的CPU (P) 轉(zhuǎn)讓出去，讓其他 goroutine 能被調(diào)度并執(zhí)行荚斯，也就是 Golang 從語言層面支持了協(xié)程埠居。Golang 的一大特色就是從語言層面原生支持協(xié)程，在函數(shù)或者方法前面加 go關(guān)鍵字就可創(chuàng)建一個協(xié)程事期。

1. 內(nèi)存消耗方面

每個 goroutine (協(xié)程) 默認(rèn)占用內(nèi)存遠(yuǎn)比 Java 滥壕、C 的線程少。
　　　　goroutine：2KB
　　　　線程：8MB

2. 線程和 goroutine 切換調(diào)度開銷方面

線程/goroutine 切換開銷方面兽泣，goroutine 遠(yuǎn)比線程小
　　　　線程：涉及模式切換(從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài))绎橘、16個寄存器、PC唠倦、SP...等寄存器的刷新等称鳞。
　　　　goroutine：只有三個寄存器的值修改 - PC / SP / DX.

go 協(xié)程實(shí)現(xiàn)原理

他和線程的原理是一樣的，當(dāng) a線程 切換到 b線程 的時候稠鼻，需要將 a線程 的相關(guān)執(zhí)行進(jìn)度壓入棧冈止，然后將 b線程 的執(zhí)行進(jìn)度出棧，進(jìn)入 b線程 的執(zhí)行序列枷餐。協(xié)程只不過是在 應(yīng)用層 實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)靶瘸。但是，協(xié)程并不是由操作系統(tǒng)調(diào)度的毛肋，而且應(yīng)用程序也沒有能力和權(quán)限執(zhí)行 cpu 調(diào)度怨咪。怎么解決這個問題？

答案是润匙，協(xié)程是基于線程的诗眨。內(nèi)部實(shí)現(xiàn)上，維護(hù)了一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和 n 個線程孕讳，真正的執(zhí)行還是線程匠楚，協(xié)程執(zhí)行的代碼被扔進(jìn)一個待執(zhí)行隊(duì)列中，由這 n 個線程從隊(duì)列中拉出來執(zhí)行厂财。這就解決了協(xié)程的執(zhí)行問題芋簿。那么協(xié)程是怎么切換的呢？答案是：golang 對各種 io函數(shù) 進(jìn)行了封裝璃饱，這些封裝的函數(shù)提供給應(yīng)用程序使用与斤，而其內(nèi)部調(diào)用了操作系統(tǒng)的異步 io函數(shù)，當(dāng)這些異步函數(shù)返回 busy 或 bloking 時，golang 利用這個時機(jī)將現(xiàn)有的執(zhí)行序列壓棧撩穿，讓線程去拉另外一個協(xié)程的代碼來執(zhí)行磷支，基本原理就是這樣，利用并封裝了操作系統(tǒng)的異步函數(shù)食寡。包括 linux 的 epoll雾狈、select 和 windows 的 iocp、event 等抵皱。

由于golang是從編譯器和語言基礎(chǔ)庫多個層面對協(xié)程做了實(shí)現(xiàn)善榛，所以，golang的協(xié)程是目前各類有協(xié)程概念的語言中實(shí)現(xiàn)的最完整和成熟的叨叙。十萬個協(xié)程同時運(yùn)行也毫無壓力锭弊。關(guān)鍵我們不會這么寫代碼。但是總體而言擂错，程序員可以在編寫 golang 代碼的時候，可以更多的關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)樱蛤，更少的在這些關(guān)鍵的基礎(chǔ)構(gòu)件上耗費(fèi)太多精力钮呀。

參考:
Golang 之協(xié)程詳解
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017627212385376
http://www.reibang.com/p/a4f5c1c041ae
Golang源碼探索(二) 協(xié)程的實(shí)現(xiàn)原理