关于进程与线程的比较,多进程与多线程的比较

499阅读 0评论2012-09-17 zhm889900
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这方面的面试实在太多了,参考了书上的和网上的资料,总结一下。
书:现代操作系统,操作系统(汤 v3)
网上:http://blog.csdn.net/xie376450483/article/details/5790919

1.       进程与线程的区别

进程是一个正在运行程序的实例,拥有一个独立的逻辑控制流,它提供一个假象好像程序独占的使用处理器,拥有一个私有的地址空间,好像程序独占的使用内存。

1)  调度:进程作为资源拥有的基本单位,线程是调度的基本单位,使得线程基本上不拥有资源,这样可以提供系统的并发程度。

2)  并发性:引入线程使得操作系统具有更好的并发性。

3)  拥有资源:进程是系统拥有资源的基本单位,包括地址空间、全局变量、文件描述符、信号与信号处理程序等,线程拥有极少的资源:程序计数器、寄存器、堆栈、状态、信号屏蔽字等,线程可以共享进程的资源。

4)  系统开销:创建或撤销进程时,系统要为进程创建和回收进程控制块,分配和回收资源,为此操作系统所付出的开销大于线程的创建和回收。在进程切换中,需要保存当前进程的CPU环境,设置新调度运行进程的CPU环境,线程切换只需要保存少量寄存器的内容,不涉及内存方面的操作。因此从切换角度而言,进程的开销大于线程。

2.       多线程的优点与缺点

1)  多进程共享数据简单,但是同步复杂。

2)  占用的内存少,切换简单,CPU利用率高。

3)  创建、销毁简单,速度更快。

4)  编程复杂,调试复杂;一个线程挂掉将导致整个进程挂掉。

5)  适合多核分布式。

 

3.       多进程的优点与缺点

1)  数据共享复杂,需要IPC;数据是独立的,同步简单。

2)  占用内存多,切换复杂,CPU利用率高。

3)  创建销毁切换复杂,速度慢。

4)  编程简单,调试简单。

5)  进程间不会相互影响。

6)  适合多核多机分布式。

 

 

1)需要频繁创建销毁的优先用线程
这种原则最常见的应用就是Web服务器了,来一个连接建立一个线程,断了就销毁线程,要是用进程,创建和销毁的代价是很难承受的
2)需要进行大量计算的优先使用线程

所谓大量计算,当然就是要耗费很多CPU,切换频繁了,这种情况下线程是最合适的。
这种原则最常见的是图像处理、算法处理。
3)强相关的处理用线程,弱相关的处理用进程

什么叫强相关、弱相关?理论上很难定义,给个简单的例子就明白了。
一般的Server需要完成如下任务:消息收发、消息处理。消息收发消息处理就是弱相关的任务,而消息处理里面可能又分为消息解码业务处理,这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此消息收发消息处理可以分进程设计,消息解码业务处理可以分线程设计。
当然这种划分方式不是一成不变的,也可以根据实际情况进行调整。
4)可能要扩展到多机分布的用进程,多核分布的用线程

原因请看上面对比。
5)都满足需求的情况下,用你最熟悉、最拿手的方式

至于数据共享、同步编程、调试可靠性这几个维度的所谓的复杂、简单应该怎么取舍,我只能说:没有明确的选择方法。但我可以告诉你一个选择原则:如果多进程和多线程都能够满足要求,那么选择你最熟悉、最拿手的那个。
需要提醒的是:虽然我给了这么多的选择原则,但实际应用中基本上都是进程+线程的结合方式,千万不要真的陷入一种非此即彼的误区

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