面試突擊:進程和線程有什么區別?
作者:磊哥
來源 | Java面試真題解析(ID:aimianshi666)
轉載請聯系授權(微信ID:GG_Stone)
從用戶的角度來看,進程是正在運行的程序實例,而線程是進程中真正執行任務的基本單位。也就是說一個運行的程序至少包含一個進程,一個進程至少包含一個線程,線程不能獨立于進程而存在。
進程
進程(Process)是操作系統分配資源的基本單位,一個進程擁有的資源有自己的堆、棧、虛存空間(頁表)、文件描述符等信息。從編程的角度來理解進程,可以把它看作是一個類或一個 PCB(Process Control Block)進程控制塊的結構體,這個結構體中大致包含以下幾個內容:
1.進程編號 PID:進程的身份標識。
2.進程的狀態:
- 新建狀態
- 就緒狀態
- 運行狀態
- 阻塞狀態
- 銷毀狀態
3.執行優先級
4.上下文:保存本次執行狀態,以便下次繼續執行,這個過程就是一個上下文。
5.內存地址
線程
線程(Thread)是操作系統能夠進行運算調度的基本單位。它包含在進程中,是進程中的實際運行單位。在 Unix System V 及 SunOS 中線程也被稱為輕量進程(lightweight processes),但輕量進程更多指內核線程(kernel thread),而把用戶線程(user thread)稱為線程。
PS:用戶線程可以理解為應用程序自己的線程,由程序員創建并控制的線程;而內核線程是內核支持并使用的線程。
線程優勢
線程是輕量級的進程,一個進程中包含了多個線程,因此多個線程間可以共享進程資源,線程和進程的關系如下圖所示:
其中,堆和方法區是可以共享的區域,而程序計數器和棧是每個線程私有的。
- 程序計數器是一塊內存區域,用來記錄線程當前要執行的指令地址。
- 棧是用來記錄每個線程自己的局部變量的。
- 堆中存放的是當前程序創建的所有對象。
- 方法區存放的是常量和靜態變量等信息。
進程和線程的區別
進程和線程的區別主要體現在以下幾點。
區別1:從屬關系不同從屬關系不同:
進程是正在運行程序的實例,進程中包含了線程,而線程中不能包含進程。
區別2:描述側重點不同描述側重點不同:
進程是操作系統分配資源的基本單位,而線程是操作系統調度的基本單位。
區別3:共享資源不同共享資源不同:
多個進程間不能共享資源,每個進程有自己的堆、棧、虛存空間(頁表)、文件描述符等信息,而線程可以共享進程資源文件(堆和方法區)。
區別4:上下文切換速度不同上下文切換速度不同:
線程上下文切換速度很快(上下文切換指的是從一個線程切換到另一個線程),而進程的上下文切換的速度比較慢。
區別5:操縱者不同操縱者不同:
一般情況下進程的操縱者是操作系統,而線程的操縱者是編程人員。
總結
進程是操作系統分配資源的基本單位,而線程是操作系統調度的基本單位。一個進程中至少包含一個線程,線程不能獨立于進程而存在。進程不能共享資源,而線程可以。線程可以看作是輕量級的進程,它們的主要區別體現在:從屬關系、描述側重點、共享資源、上下文切換速度和操縱對象等不同。