线程与进程的区别

进程与线程的区别是很重要的一个知识点，也是面试中经常问到的。网上转载博客痕迹明显，且千篇一律。我简单提取下，记录下来，希望能帮到你。另外在 LeetCode 上也有关于此问题的讨论，可以直接浏览“Read more” 部分。

引入进程之前–多道程序设计

概述

多道程序设计技术是操作系统最早引入的技术，它的设计思想是允多个程序同时进入内存并运行，其目的是为了CPU的利用率，进而提高系统效率。

特点

多道程序设计技术引入之前，多个程序串行执行。只存在一个程序计数器（PC, program counter）,一个程序执行完毕之后，才会执行下一个程序。而多道程序设计技术允许多个程序同时进入内存并运行，那就要每个程序分配程序计数器。如果内存中有四个程序在并发执行，那就需要四个程序计数器。

新技术带来的问题

一个技术、一个机制的引入，一方面解决了以前棘手的问题，但同时，往往带来新的问题。多道程序设计技术也是如此。

多道程序设计技术允许多个程序同时进入内存并运行，在这样的并发环境下，如何描述、刻画这样执行的程序呢？因此引入了“进程”。

进程（Process）

定义

进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度（若不支持线程机制，进程的系统调度的单位。否则，线程是系统调度的单位）的独立单位。

　特点

进程是程序的一次执行过程。若程序执行两次甚至多次，则需要两个甚至多个进程。
进程是是正在运行程序的抽象。它代表运行的CPU，也称进程是对CPU的抽象。（虚拟技术的支持，将一个CPU变幻为多个虚拟的CPU）
系统资源（如内存、文件）以进程为单位分配。
操作系统为每个进程分配了独立的地址空间
操作系统通过“调度”把控制权交给进程。

为什么引入线程有了进程这概念之后应用程序可以并发地去执行了那么为什么要在进程当中再派生出线程呢？

为什么引入线程？

首先我们引入了进程这个概念，虽然进程有利于资源的管理和保护。然而在实际应用中，进程有这样的问题：
1. 进程切换的代价、开销比较大；
2. 在一个进程内也需要并行执行多个程序，实现不同的功能。
3. 进程有时候性能比较低。

引入线程有以下三个方面的考虑

应用的需要。比如打开一个浏览器，我想一边浏览网页，一边下载文件，一边播放音乐。如果一个浏览器是一个进程，那么这样的需求需要线程机制。
开销的考虑。在进程内创建、终止线程比创建、终止进程要快。同一进程内的线程间切换比进程间的切换要快,尤其是用户级线程间的切换。线程之间相互通信无须通过内核（同一进程内的线程共享内存和文件）
性能的考虑。多个线程中，任务功能不同（有的负责计算，有的负责I/O）,如果有多个处理器，一个进程就可以有很多的任务同时在执行。

线程的属性

线程

有标识符ID
有状态及状态转换，所以需要提供一些状态转换操作
不运行时需要保存上下文环境，所以需要程序计数器等寄存器
有自己的栈和栈指针
共享所在进程的地址空间和其它资源

进程与线程区别

定义方面：进程是程序在某个数据集合上的一次运行活动；线程是进程中的一个执行路径。（进程可以创建多个线程）
角色方面：在支持线程机制的系统中，进程是系统资源分配的单位，线程是CPU调度的单位。
资源共享方面：进程之间不能共享资源，而线程共享所在进程的地址空间和其它资源。同时线程还有自己的栈和栈指针，程序计数器等寄存器。
独立性方面：进程有自己独立的地址空间，而线程没有，线程必须依赖于进程而存在。
开销方面。进程切换的开销较大。线程相对较小。（前面也提到过，引入线程也出于了开销的考虑。）

Process Vs Thread

Difference between Process and Thread
what is different between thread and process

理解Android进程创建流程（转）

Android中的进程和线程

关于这方面内容，笔者参考了 android中的线程与进程
以及《Android技术内幕.系统卷》
在此感谢。

Android 系统在启动时首先会启动 Linux 基础系统，然后引导加载 Linux kernel 并启动初始化进程（Init）,如图。

接着，启动 Linux 守护进程（daemons）。这个过程需要启动以下内容。
- 启动USB守护进程（usbd）来管理USB连接。
- 启动Android Debug Bridge 守护进程（adbd）来管理ADB连接。
- 启动Debug 守护进程（debuggerd）来管理调试进程的请求（包括内存转换等）。
- 启动无限接口守护进程（rild）来管理无线通信。

在启动 Linux 守护进程的同时还需要启动 Zygote 进程。他主要包括以下需要启动和注册的内容。
- 初始化一个Dalvik虚拟机实例。
- 装载 Socket 请求所需的类和监听。
- 创建虚拟机实例来管理应用程序的进程。

再接着，需要初始化 runtime 进程，这个过程需要处理的操作：

初始化服务管理器
注册服务管理器，以它作为默认 Binder 服务的 Context 管理器。

runtime 进程初始化之后， runtime 进程将发送一个请求到 Zygote ，开始启动系统服务，这时 Zygote 将为系统服务进程建立一个虚拟机实例，并启动系统服务，如图。

紧接者，系统服务将启动原生系统服务，主要包括 Surface Flinger 和 Audio Flinger。这些本地系统服务将注册到服务管理器（Service Manager）作为 IPC 服务的目标。

系统服务将启动 Android 管理服务， Android 管理服务将都被注册到服务管理器上。

最后，当系统加载完所有的服务之后会处于等待状态，等待程序运行。但是，每一个程序都将启动一个单独的进程。如图。系统启动一个 Home 进程和一个 Contracts 进程。

在Android系统中，每一个App都是一个Linux用户。一般情况下，每个App都是运行在一个进程的一个线程中，这个线程习惯称为主线程（Main Thread）.
Zygote是一个虚拟机进程，同时也是一个虚拟机实例的孵化器，每当系统要求执行一个 Android应用程序，Zygote就会FORK出一个子进程来执行该应用程序。
这样做的好处显而易见：Zygote进程是在系统启动时产生的，它会完成虚拟机的初始化，库的加载，预置类库的加载和初始化等等操作，而在系统需要一个新的虚拟机实例时，Zygote通过复制自身，最快速的提供个系统。
另外，对于一些只读的系统库，所有虚拟机实例都和Zygote共享一块内存区域，大大节省了内存开销。

Android 进程模型

Linux通过调用start_kernel函数来启动内核，当内核启动模块启动完成后，将启动用户空间的第一个进程——Init进程，下图为Android系统的进程模型图：

从上图可以看出，Linux内核在启动过程中，创建一个名为Kthreadd的内核进程，PID=2，用于创建内核空间的其他进程；同时创建第一个用户空间Init进程，该进程PID = 1，用于启动一些本地进程，比如Zygote进程，而Zygote进程也是一个专门用于孵化Java进程的本地进程，上图清晰地描述了整个Android系统的进程模型

Zygote进程孵化新进程

下面来对Zygote进程孵化新进程的过程做进一步了解：

Zygote进程调用fork()函数创建出Zygote’ 子进程
子进程Zygote’ 共享父进程Zygote的代码区与连接信息

Fork()橙色箭头左边是Zygote进程，右边是创建出的Zygote‘子进程；然后Zygote’ 子进程将执行流程交给应用程序A，Android程序开始运行。

新生成的应用程序A会使用已有Zygote父进程的库与资源的连接信息，所以运行速度很快。

另外，对于上图，Zygote启动后，初始并运行DVM，而后将需要的类与资源加载到内存中。随后调用fork()创建出Zygote’ 子进程，接着子进程动态加载并运行应用程序A。

运行的应用程序A会使用Zygote已经初始化并启动运行的DVM代码，通过使用已加载至内存中的类与资源来加快运行速度。

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