python中的进程、线程、协程,它们的区别和联系

1.进程的定义:
进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

2.线程的定义:
线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,线程是比进程更小的能够独立运行的单位

3.协程的定义:
协程则是程序级别的由程序根据需要自己调度。
在一个线程中会有很多函数,我们把这些函数称为子程序,在子程序执行过程中可以中断去执行别的子程序,而别的子程序也可以中断回来继续执行之前的子程序,这个过程就称为协程。

协程拥有自己的寄存器上下文和栈。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:协程能保留上一次调用时的状态(即所有局部状态的一个特定组合),每次过程重入时,就相当于进入上一次调用的状态,换种说法:进入上一次离开时所处逻辑流的位置。

进程、线程、协程之间的区别:

  • 一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程
  • 线程是划分尺度较小的进程(资源比进程占用的少),使得多线程程序的并发性高。
  • 进程在执行的过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享这块内存空间,从而极大的提高了程序的运行效率。
  • 线程不能独立执行,必须依存在进程中。

协程的优点:

(1)无需线程上下文切换的开销,协程避免了无意义的调度,由此可以提高性能(但也因此,程序员必须自己承担调度的责任,同时,协程也失去了标准线程使用多CPU的能力)

(2)无需原子操作锁定及同步的开销

(3)方便切换控制流,简化编程模型

(4)高并发+高扩展性+低成本:一个CPU支持上万的协程都不是问题。所以很适合用于高并发处理。

协程的缺点:

(1)无法利用多核资源:协程的本质是个单线程,它不能同时将 单个CPU 的多个核用上,协程需要和进程配合才能运行在多CPU上.当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要,除非是cpu密集型应用。

(2)进行阻塞(Blocking)操作(如IO时)会阻塞掉整个程序

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