Labs 導讀

互聯網技術的興起，讓更多的人接觸到了計算機編程。進程、線程、協程等作為操作系統中最核心的概念及技術是每位服務器后端開發程序猿都繞不開的。

數字化轉型時代

計算機編程技術越來越普及

高級編程語言的封裝

使得編程變得簡單

作為代碼執行最重要的載體

什么是進程、線程一級協程?

本期Labs帶大家認識下

計算機基礎之編程技術的那些事兒~

Part 01、什么是進程？ 

進程是操作系統結構的基礎，是一次程序的執行；是一個程序及其數據在處理機上順序執行時所發生的活動，是程序在一個數據集合上運行的過程，它是系統進行資源分配和調度的獨立單元。

初看這段文字回覺得十分抽象，難以理解。以Windows操作系統為例，打開任務管理器并切換到進程頁，即可直觀感觸到進程所代表的含義。

簡單來講，進程就是服務端應用程序的一個個啟動實例。一個word是一個進程，一個吃雞在后臺也是一個進程。進程理論上擁有獨立代碼和打開的文件資源、數據資源和內存空間。

進程主要由三部分組成：

1、進程控制塊PCB：進程存在的唯一標識，時操作系統用來記錄和刻畫進程狀態及環境信息的數據結構，也是操作系統掌握進程的唯一資料結構和管理進程的主要依據。

2、數據段：進程運行中的各種數據。

3、程序段：程序代碼。

Part 02、  什么是線程？ 

線程可以理解成進程的一個從屬，是應用程序的執行者，線程是在進程中獨立運行的子任務。一個進程理論上由有個一個主線程和多個子線程組成。相同進程的線程的內存、文件、數據是共用的，但擁有獨立的棧空間。對于操作系統來講，線程是最小的執行單元。比如使用聊天軟件QQ時我們能夠同時進行聊天、發送文件以及視頻等，這每一項的功能背后都有對應的線程在后臺默默地運行。

線程的特征和進程的差不多，線程還具備以下優點：1、一個進程中可以同時存在多個線程，這些線程共享該集成的資源；線程間通信無需操作系統干預，開銷更小；2、線程的并發比進程的更小，系統并發性高。除了具備以上的優點外，線程也存在缺點：當進程中的一個線程崩潰時，會導致所屬的進程的所有線程崩潰。

程序執行是在不同進程和線程之間協作進行的，操作系統在多個進程和線程同時執行并進行切換實現應用程序的并行執行，對操作系統而言，這是極大的性能開銷，那不能不通過操作系統層面來實現高并發的程序運行呢？協程的概念也就因此產生了。

Part 03、什么是協程？ 

協程并不像進程和線程那樣廣為人知，但其實協程的概念比線程出現得更早，直到近來的Golang、Python等編程語言從語言層面提供了對協程更好的支持，尤其是Goroutine為代表的Go協程實現，才讓程序員對協程有了更多的了解。

協程是一種比線程更加輕量級的程序運行的存在。正如一個進程可以擁有多個線程一樣，一個線程也可以擁有多個協程。協程不被操作系統內核所管理，完全在用戶態執行，可以完全由用戶程序進行控制。正因為如此，使用協程不需要操作系統進行資源消耗，使執行的性能得到了極大的提升。