【我的项目经验】——进程(上)
啥是进程?简单的说就是一个正在运行的程序。比如打开QQ,就是一个进程。
啥是线程?简单的说就是进程的细分。进程好比西瓜,线程就是西瓜片。切丫切,想切几个切几个。不过一个进程有1个到N个线程。
进程与线程的区别?进程是系统分配各种资源(比如内存)的单位,而线程是系统分配CPU时间的基本单位。为啥不以进程为分配CPU时间单位呢?因为进程运行于一个特定的进程上下文,它拥有很大的数据量,保存着各种让进程生存的环境信息。如果以进程为单位分配CPU时间,就需要频繁的保持和重建这些上下文,耗费大量的时间和空间,因此聪明的程序员就想到了以更小的单位——线程来分配CPU时间。
如果A进程有1个线程,而B进程有9个线程,那么A的CPU分配时间则是1/10,B为9/10。很简单,概率嘛!
操作系统讲CPU时间分为极小的时间片,轮流给每个线程分配一个时间片,而CPU速度很快,因此每个线程运行和挂起的间隔时间很短,这就造成了用户感觉所有的程序都是并行执行的假象。当然,在多核CPU中,确实是并行执行的,不过每次执行的线程数都有限,还是有大量的线程被挂起。因此,硬件发烧友喜欢“超频”CPU,这样频率快了,同一时间线程的执行时间长了,因此程序就快了。不过因为工艺和发热量以及成本的原因,芯片频率无法直线上升,因此多核心处理器就出现了。以后的趋势是多核心CPU,多核心GPU,多通道内存,磁盘阵列。云计算的基础其实就是大量连接到一起的普通计算机。
那么.NET上的进程与线程是什么样的呢?
托管?熟悉吧?.NET就是一个托管环境。我们用C#创建的进程与线程叫做”托管进程“”托管线程“。而对而言,用C++编写和创建的都是”本地进程“。一个托管进程对应一个本地进程,而一个托管线程则不一定对应一个本地线程!托管线程由CLR来负责管理。我们常用的异步委托创建的代码是由托管线程池来执行的。如果我们BeginInvoke了10个异步委托执行请求,但实际上不一定对应10个操作系统本地线程,也不一定对应10个线程池线程。一般而言,10个异步请求使用的本地线程都会少于10个,除非你那10个请求都是long long time的。否则CLR会用1个托管线程执行多个异步请求,最终的线程数量少于10个。
句柄(handle)是一个标识符,用于代表操作系统的各种资源,比如窗体、绘图对象、进程线程对象、文件等,都有一个句柄。操作系统可用的句柄数是有限的。因此,应尽量避免占有过多的句柄,用完之后要及时归还系统。在.NET中,我们用FileStream打开一个文件,用完之后一定要释放资源,就是这个道理。相关的.NET概念是Dispose方法。在.NET中,使用文件、内存流,网络、GDI+对象等等都需要显示调用close()或者Dispose()方法。
.NET相关进程类在System.Diagnostics 命名空间下:Process 类提供下列功能:监视整个网络的系统进程以及启动和停止本地系统进程。除了检索运行进程列表(通过指定计算机、进程名称或进程 ID)或查看有关当前可访问处理器的进程的信息之外,还可以获取有关进程线程和模块的详细信息,其方法是通过 Process 类本身,以及分别通过与 ProcessThread 和 ProcessModule 类进行交互来获取。利用ProcessStartInfo 类,您可以指定用来启动新进程的多种元素,如输入流、输出流、错误流、工作目录以及命令行谓词和参数。它们使您能够对进程的行为进行细微的控制。其他相关类用于指定窗口样式、进程和线程优先级以及与线程和模块的集合进行交互。
好了,这篇主要是打个基础。结尾说到了类,下篇我们就详细介绍类和方法的使用。同时,下篇会讲更重要的话题——进程间通信!
PS:发现写博文蛮累的啊,耗费大量的时间……