多进程 and 多线程

初步认识

当一个程序进入内存运行时，即变成一个进程。进程时处于运行过程中的程序。进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位。线程(thread)是操作系统能够进行运算调度的最小单位，它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。线程也被称为轻量级进程。线程在进程中是独立、并发的执行流。

多进程和多线程的区别

• 一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。因此多线程中，所有子线程的进程号相同；多进程中，不同的子进程进程号不同。
• 多线程可以共享全局变量，多进程不能。在多进程中，同一个变量，各自有一份拷贝存在于每个进程中，互不影响；而多线程中，所有变量都由所有线程共享。
• 同一进程内的线程共享本进程的资源如内存、I/O、cpu等，但是进程之间的资源是独立的。
• 一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。
• 进程切换时，消耗的资源大，效率高。所以涉及到频繁的切换时，使用线程要好于进程。同样如果要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程不能用进程。
• 线程执行开销小，但是不利于资源的管理和保护。进程执行开销大，但是能够很好的进行资源管理和保护。
• 两者均可并发执行。

多进程(multiprocessing)

每个事件片内将CPU 分配给某一个任务，时间片结束，CPU自动回收，再分配给另外的任务。从外部来看，所有的任务都是同时在执行，但在CPU上，任务是按照串行依次运行（单核CPU）。如果是多核，多个进程任务可以并行；但是在单核，多进程只能串行执行。

多进程的优点

• 编程相对容易：通常不需要考虑锁和同步资源的问题
• 内存隔离，一个进程崩溃不会影响其他线程，方便调试
• 可以同时运行多个任务
• 程序因IO阻塞时，可以释放CPU,让CPU为其他程序服务
• 当系统有多个CPU时，可以为多个程序同时服务

多进程的缺点

• 进程的创建和销毁过程需要消耗较多的计算机资源；
• 逻辑控制复杂，需要和主程序交互；
• 多进程调度开销比较大
• 需要跨进程边界

多线程(threading)

如果一个子任务阻塞，程序可以将CPU调度到另外一个子任务进行工作。这样CPU还是保留在本程序中，而不是被调度到别的进程去。这样，提高了本程序所获得的CPU时间和利用率。

多线程的优点

• 多线程开销小，提高了系统的并行性
• 创建速度快，方便高效的数据共享
• 线程更加轻量级，更容易切换
• 多个线程更容易管理
• 使用多线程可以把程序中占据时间长的任务放到后台去处理，如图片、视屏的下载多线程的缺点

多线程的缺点

• 大量的线程降低代码的可读性
• 更多的线程需要更多的内存空间
• 当多个线程对同一个资源出现争夺时候要注意线程安全的问题
• 没有内存隔离，单个线程崩溃会导致整个应用的退出