- 进程
- 线程
- 协程
进程是什么
进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。
理解：当你运行一个程序，你就启动了一个进程。进程可以分为系统进程和用户进程。凡是用于完成操作系统的各种功能的进程就是系统进程，它们就是运行状态下的操作系统本身；用户进程就是由客户启动的进程，如开启qq、微信。
什么是多进程：
在同一时间里，同一个计算机系统中如果允许两个或两个以上的进程处于运行状态，这就是多任务，也就是多进程。
多进程的优点：
- 每个进程相互独立，不影响主程序的稳定性，一个进程崩了，也不会影响其他进程；
- 通过增加CPU,可以很容易扩充性能；
- 可以减少线程加锁、解锁的影响，极大提高性能（后面讲解线程是会讲解）
多进程的缺点：
- 逻辑控制复杂，需要和主程序交互； 需要跨进程边界，
- 需要跨进程边界，如果有大数据量传送，就不太好，适合小数据量传送、密集运算，所以进程开销比较大；
- 最好是多进程和多线程结合，即根据实际的需要，每个CPU开启一个子进程，这个子进程开启多线程可以为若干同类型的数据进行处理。
举例说明：
- 多进程带来的好处很明显，比如：我们可以同时在电脑上打开QQ、微信、还可以同时上网看小说，使用音乐播放器听音乐，这些任务之间不会相互干扰。
- 但是我们的计算机中如果只有一个CPU，那个原则上只能分配给一个进程，以便运行这个进程。要想同时运行多个进程，就必须使用并发技术。
并发的理解：思想可以理解为在操作系统的管理下，所有正在运行的进程轮流使用CPU，每个进程允许占用CPU的时间非常短，这样用户根本感觉不到CPU是在轮流为多个进程服务，就好像所有进程都在不断运行一样，实际上任务在一个时间有且仅有一个进程占有CPU。（如果不知道CPU是啥，可查写资料加深理解）
如果一台计算机上有多个CPU，情况就不一样了，我们分两种情况分析：当进程数小于CPU数的时候，每个进程都可以分配到不同的CPU来运行，这个时候，多进程就是在同一时间同时运行；当进程数大于CPU数的时候，还是需要使用并发技术。
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线程是什么：
线程是轻量级的进程，是程序执行流的最小单元。线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，但是所有同属进程下线程共享进程所拥有的全部资源。
理解：同一个进程中有多个线程，线程不能独立存在，必须依附于进程，一个进程至少有一个线程，如果只有一个线程，那就是程序本身。如：我们能在浏览器上同时打开多个网页。
什么是多线程：
进程内一个独立的、库调度的执行单元，是系统独立调度和分派CPU的基础单位。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，就是多线程。
多线程的优点：
- 无需跨进程边界；
- 程序逻辑和控制方式简单；
- 所有线程可以直接共享内存和变量等；
- 线程方式消耗的总资源比进程方式好；
多线程缺点：
- 每个线程与主程序共用地址空间，受限于2GB地址空间；
- 线程之间的同步和加锁控制比较麻烦；
- 一个线程的崩溃可能影响到整个程序的稳定性；
- 到达一定的线程数程序后，即使再增肌CPU也无法提升性能。
- 线程能提高的总性能优先，而且线程多了之后，线程本身的调度也是一个麻烦事儿，需要消耗较多的CPU。
举例说明：进行CPU分配是以线程为单位的，一个进程可能由多个线程组成。
总线程数<=CPU数量时：并行运行
总线程数>=CPU数量时：并发运行
并行运行的效率显然高于并发运行，所以在多CPU的计算机中，多任务的效率比较高。但是，在多CPU计算机中只有运行一个进程（线程），就不能发挥多CPU的优势。
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什么是协程：
协程是一种用户级的轻量级线程。完全由用户控制。
协程拥有自己的寄存器上下文的栈。协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其他地方，在切回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈。
因此协程能保留上次调用时的状态，每次过程重入时，就相当于上一次调用的状态。
协程需要用户自己编写调度逻辑，对于CPU来说，协程其实就是单线程，CPU不需要考虑怎么去调度、切换上下文，这样就省去了CPU的切换开销，因此协程在一定程度上要好于多线程。
并发：并发是指一个时间段内，有几个程序在同一个CPU上运行，但是任意时刻只有一个程序在CPU上运行。
并行： 指任意时刻点上，有多个程序同时运行在多个CPU上
同步：指代码调用IO操作时，必须等待IO操作完成才返回的调用方式。
异步：指代码调用IO操作时，不必要等IO操作完成就返回的调用方式。
阻塞：指调用函数时候当前线程被挂起
非堵塞：指调用函数时候当前线程不会被挂起，而是立即返回。
理解：实现一个用户态线程有两个要处理的问题：一是碰到堵塞式I/O会导致整个进程被挂起；二是由于缺乏时钟堵塞，进程需要自己拥有调度线程的能力。如果一种实现使得每个线程需要自己通过调用某个方法，主动交出控制权。那么我么就称这种用户态线程是协作式的，就是协程。
举例说明：生产者消费者模式
两个线程，一个线程向队列中放数据，另一个从队列中取数据，处理起两个线程的协作就显得很麻烦，不但需要加锁，还得做好线程的通知和等待。
生产者生产数据，消费者接受数据，生产者发送数据，暂停运行，不进行下一轮循环，消费者等到数据，知道数据到来，取出进行处理，消费者在循环中再次yield，暂停执行，生产者继续下一次的循环，生成新的消息，发送给消费者
协程和线程似乎很像，每次协程停止执行的时候，也得保存现场，要不然没法恢复执行。
这种模式比线程更加轻量级，操作系统内核不用参与，相当于用户态线程了，协程的开销极小，可以轻松地创建大量的协程来做事情。 对了，也许你注意到了，我这两个协程是’合作式’的，它们两个同一时刻只能有一个在运行。 实际上，我在底层可以用一个线程去执行这两个协程。
既然两个程序可以’合作’，那就不用加锁了，也不用在代码里写什么wait和notify了，在程序层面，可以用同步的方式实现异步的功能。
协程的优点：
- 无须线程上下文切换的开销；
- 无须原子操作锁定及同步的开销，原子操作就死一个最小的操作；
- 方便切换控制流，简化编程模型；
- 高并发性、高扩展性、低成本；
协程的缺点：
- 无法利用多核资源：协程的本质就是单线程，它不能同时将单个CPU的多核用上，协程需要配合进程才能运行在多核CPU上，
- 进程堵塞操作会堵塞掉整个程序