Python 基础 之 python 中 进程、线程、协程对比 区别和联系
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Python 基础 之 python 中 进程、线程、协程对比 区别和联系
一、简单介绍
Python是一种跨平台的计算机程序设计语言。是一种面向对象的动态类型语言，最初被设计用于编写自动化脚本(shell)，随着版本的不断更新和语言新功能的添加，越多被用于独立的、大型项目的开发。Python是一种解释型脚本语言，可以应用于以下领域： Web 和 Internet开发、科学计算和统计、人工智能、教育、桌面界面开发、软件开发、后端开发、网络爬虫。
之前几篇文章整理了 进程、线程和协程的相关知识点的文章，并附有简单的案例说明。
本节就来说说他们之间的一些区别和联系。
（之前的几篇文章有兴趣的同学可以看看
Python 基础 之 python 线程知识点整理，并实现一个简单多线程 udp 聊天应用
Python 基础 之 python 进程知识点整理，实现一个简单使用进程池的多进程文件夹文件copy器
Python 基础 之 python 协程知识点整理，并实现一个简单 gevent 的协程并发图片下载的应用
）
二、进程、线程、协程 的定义
1、进程
程序：例如xxx.py这是程序，是一个静态的
进程：一个程序运行起来后，代码+用到的资源 称之为进程，它是操作系统分配资源的基本单元。
2、线程
线程（英语：thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。在Unix System V及SunOS中也被称为轻量进程（lightweight processes），但轻量进程更多指内核线程（kernel thread），而把用户线程（user thread）称为线程。
线程是独立调度和分派的基本单位。
同一进程中的多条线程将共享该进程中的全部系统资源，如虚拟地址空间，文件描述符和信号处理等等。但同一进程中的多个线程有各自的调用栈（call stack），自己的寄存器环境（register context），自己的线程本地存储（thread-local storage）。
一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。
3、协程
协程，又称微线程，纤程。英文名Coroutine。
协程是python个中另外一种实现多任务的方式，只不过比线程更小占用更小执行单元（理解为需要的资源）。 为啥说它是一个执行单元，因为它自带CPU上下文。这样只要在合适的时机， 我们可以把一个协程 切换到另一个协程。 只要这个过程中保存或恢复 CPU上下文那么程序还是可以运行的。
通俗的理解：在一个线程中的某个函数，可以在任何地方保存当前函数的一些临时变量等信息，然后切换到另外一个函数中执行，注意不是通过调用函数的方式做到的，并且切换的次数以及什么时候再切换到原来的函数都由开发者自己确定。
二、进程、线程对比
1、功能
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进程，能够完成多任务，比如 在一台电脑上能够同时运行多个QQ
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线程，能够完成多任务，比如 一个QQ中的多个聊天窗口
2、定义的不同
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进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.
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线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.
3、区别
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一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
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线程的划分尺度小于进程(资源比进程少)，使得多线程程序的并发性高。
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进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率
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线线程不能够独立执行，必须依存在进程中
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可以将进程理解为工厂中的一条流水线，而其中的线程就是这个流水线上的工人
4、优缺点
线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源的管理和保护；而进程正相反。
三、协程和线程差异
在实现多任务时, 线程切换从系统层面远不止保存和恢复 CPU上下文这么简单。 操作系统为了程序运行的高效性每个线程都有自己缓存Cache等等数据，操作系统还会帮你做这些数据的恢复操作。 所以线程的切换非常耗性能。但是协程的切换只是单纯的操作CPU的上下文，所以一秒钟切换个上百万次系统都抗的住。
四、进程、线程、协程对比
1、通俗描述阐述区别
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有一个老板想要开个工厂进行生产某件商品（例如剪子）
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他需要花一些财力物力制作一条生产线，这个生产线上有很多的器件以及材料这些所有的 为了能够生产剪子而准备的资源称之为：进程
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只有生产线是不能够进行生产的，所以老板的找个工人来进行生产，这个工人能够利用这些材料最终一步步的将剪子做出来，这个来做事情的工人称之为：线程
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这个老板为了提高生产率，想到3种办法：
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在这条生产线上多招些工人，一起来做剪子，这样效率是成倍増长，即单进程 多线程方式
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老板发现这条生产线上的工人不是越多越好，因为一条生产线的资源以及材料毕竟有限，所以老板又花了些财力物力购置了另外一条生产线，然后再招些工人这样效率又再一步提高了，即多进程 多线程方式
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老板发现，现在已经有了很多条生产线，并且每条生产线上已经有很多工人了（即程序是多进程的，每个进程中又有多个线程），为了再次提高效率，老板想了个损招，规定：如果某个员工在上班时临时没事或者再等待某些条件（比如等待另一个工人生产完谋道工序 之后他才能再次工作） ，那么这个员工就利用这个时间去做其它的事情，那么也就是说：如果一个线程等待某些条件，可以充分利用这个时间去做其它事情，其实这就是：协程方式
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2、简单总结区别
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进程是资源分配的单位
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线程是操作系统调度的单位
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进程切换需要的资源很最大，效率很低
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线程切换需要的资源一般，效率一般（当然了在不考虑GIL的情况下）
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协程切换任务资源很小，效率高
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多进程、多线程根据cpu核数不一样可能是并行的，但是协程是在一个线程中 所以是并发
转载：https://blog.csdn.net/u014361280/article/details/104618184