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线程与进程的区别及其通信方式

概念

线程:是操作系统能够进行运算调度的最小单位。是进程中的一个执行流程,一个进程中可以运行多个线程。

进程:是操作系统中资源分配的基本单元,一个执行中的程序的实例。

进程和线程的区别

  • 进程是操作系统中资源分配的基本单元,是运行中的程序,线程是是操作系统能够进行运算调度的最小单位,是进程的一个执行流程
  • 地址空间和其它资源: 进程间相互独立,同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。
  • 调度和切换: 线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
  • 通信: 正因为进程之间互不干扰,相互独立,进程的通信机制相对很复杂,譬如管道,信号,消息队列,共享内存,套接字等通信机制,而线程由于共享数据段所以通信机制很方便。

补充:

线程一般是New出来的,而进程一般fork某个母体而产生的。

进程间通信

在 linux 下进程间通信的几种主要手段简介:

  1. 管道(Pipe)及有名管道(named pipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信;

  2. 信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数);

  3. 消息队列(Message):消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

  4. 共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。

  5. 信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

  6. 套接口(Socket):更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和System V的变种都支持套接字。

线程间通信

进程与线程的使用选择

进程与线程的选择取决以下几点:

1、需要频繁创建销毁的优先使用线程;因为对进程来说创建和销毁一个进程代价是很大的。

2、线程的切换速度快,所以在需要大量计算,切换频繁时用线程,还有耗时的操作使用线程可提高应用程序的响应

3、因为对CPU系统的效率使用上线程更占优,所以可能要发展到多机分布的用进程,多核分布用线程;

4、并行操作时使用线程,如C/S架构的服务器端并发线程响应用户的请求;

5、需要更稳定安全时,适合选择进程;需要速度时,选择线程更好。

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