【刷题】线程与进程 & 线程池
线程的几个状态：
- 被创建；运行；冻结；消亡。
- 运行：具备CPU的执行资格，具备CPU的执行权；
- 冻结：释放了CPU的执行权，释放了CPU的执行资格；
- 临时阻塞状态：
- 注：网上有别的说法，5种或6种
进程和线程的通俗解释
进程(process)和线程(thread)是操作系统的基本概念，但是它们比较抽象，不容易掌握。
其实做一个很好的类比，就可以把它们解释地清晰易懂。
1.计算机的核心是CPU，它承担了所有的计算任务。它就像一座工厂，时刻在运行。
2.假定工厂的电力有限，一次只能供给一个车间使用。也就是说，一个车间开工的时候，其他车间都必须停工。背后的含义就是，单个CPU一次只能运行一个任务。
3.进程就好比工厂的车间，它代表CPU所能处理的单个任务。任一时刻，CPU总是运行一个进程，其他进程处于非运行状态。
4.一个车间里，可以有很多工人。他们协同完成一个任务。
5.线程就好比车间里的工人。一个进程可以包括多个线程。
6.车间的空间是工人们共享的，比如许多房间是每个工人都可以进出的。这象征一个进程的内存空间是共享的，每个线程都可以使用这些共享内存。
7.可是，每间房间的大小不同，有些房间最多只能容纳一个人，比如厕所。里面有人的时候，其他人就不能进去了。这代表一个线程使用某些共享内存时，其他线程必须等它结束，才能使用这一块内存。
8.一个防止他人进入的简单方法，就是门口加一把锁。先到的人锁上门，后到的人看到上锁，就在门口排队，等锁打开再进去。这就叫"互斥锁"(Mutual exclusion，缩写 Mutex)，防止多个线程同时读写某一块内存区域。
9.还有些房间，可以同时容纳n个人，比如厨房。也就是说，如果人数大于n，多出来的人只能在外面等着。这好比某些内存区域，只能供给固定数目的线程使用。
10.这时的解决方法，就是在门口挂n把钥匙。进去的人就取一把钥匙，出来时再把钥匙挂回原处。后到的人发现钥匙架空了，就知道必须在门口排队等着了。这种做法叫做"信号量"(Semaphore)，用来保证多个线程不会互相冲突。
不难看出，mutex是semaphore的一种特殊情况(n=1时)。也就是说，完全可以用后者替代前者。但是，因为mutex较为简单，且效率高，所以在必须保证资源独占的情况下，还是采用这种设计。
11.操作系统的设计，因此可以归结为三点：
(1)以多进程形式，允许多个任务同时运行;
(2)以多线程形式，允许单个任务分成不同的部分运行;
(3)提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。
线程与进程
区别：
进程是资源分配的最小单位，线程是程序执行的最小单位（资源调度的最小单位）
进程有自己的独立地址空间，每启动一个进程，系统就会为它分配地址空间，建立数据表来维护代码段、堆栈段和数据段，这种操作非常昂贵。而线程是共享进程中的数据的，使用相同的地址空间，因此CPU切换一个线程的花费远比进程要小很多，同时创建一个线程的开销也比进程要小很多。
线程之间的通信更方便，同一进程下的线程共享全局变量、静态变量等数据，而进程之间的通信需要以通信的方式（IPC)进行。不过如何处理好同步与互斥是编写多线程程序的难点。
但是多进程程序更健壮，多线程程序只要有一个线程死掉，整个进程也死掉了，而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响，因为进程有自己独立的地址空间。
进程与线程的资源
线程共享：进程代码段、进程的公有数据(利用这些共享的数据，线程很容易的实现相互之间的通讯)、进程打开的文件描述符、信号的处理器、进程的当前目录和进程用户ID与进程组ID。
线程独有：栈（保存其运行状态和局部自动变量）、程序计数器。
进程与线程的同步
进程：无名管道、有名管道、信号、共享内存、消息队列、信号量
线程：互斥量、读写锁、自旋锁、线程信号、条件变量
僵尸进程
定义：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或者waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符等一系列信息还会保存在系统中。这种进程称之为僵死进程。
危害：在Unix系统管理中，当用ps命令观察进程的执行状态时，经常看到某些进程的状态栏为defunct，这就是所谓的“僵尸”进程。“僵尸”进程是一个早已死亡的进程，但在进程表（processs table）中仍占了一个位置（slot）。由于进程表的容量是有限的，所以，defunct进程不仅占用系统的内存资源，影响系统的性能，而且如果其数目太多，还会导致系统瘫痪。
处理方法：
改写父进程，在子进程死后要为它收尸。具体做法是接管SIGCHLD信号。子进程死后，会发送SIGCHLD信号给父进程，父进程收到此信号后，执行waitpid()函数为子进程收尸。这是基于这样的原理：就算父进程没有调用wait，内核也会向它发送SIGCHLD消息，尽管默认处理是忽略，如果想响应这个消息，可以设置一个处理函数。
把父进程杀掉。父进程死后，僵尸进程成为”孤儿进程”，过继给1号进程init，init始终会负责清理僵尸进程．它产生的所有僵尸进程也跟着消失。
孤儿进程
父进程运行结束，但子进程还在运行(未运行结束)的子进程就称为孤儿进程。孤儿进程最终会被init进程(进程号为1)所收养，因此init进程此时变成孤儿进程的父进程，并由init进程对它们完成状态收集工作。（linux下，init是内核启动的第一个用户级进程，init有许多很重要的任务，比如像启动getty（用于用户登录）、实现运行级别、以及处理孤立进程。）
