进程、线程与协程概念理解
一、进程
进程是一个具有一定独立功能的程序的一次动态执行过程，是操作系统进程资源分配的基本单位，通常包含三部分
- 程序
- 数据
- 程序控制块PCB：包含进程描述信息和控制信息
二、线程
线程是程序执行中一个单一的顺序控制流程，是程序执行流的最小单元，是处理器调度的基本单位。
用户线程与内核线程
一对一模型
一个用户线程就唯一地对应一个内核线程，一个用户线程唯一地映射到一个物理CPU的内核线程。
优点：
- 一个线程因某种原因阻塞时其他线程的执行不受影响
- 让多线程程序在多处理器的系统上有更好的表现
缺点：
- 用户线程的数量受到限制
- 内核线程调度时，上下文切换的开销较大，导致用户线程的执行效率下降
多对一模型
将多个用户线程映射到一个内核线程上，线程之间的切换由用户态的代码来进行。
缺点：
- 如果其中一个用户线程阻塞，那么其它所有线程都将无法执行，因为此时内核线程也随之阻塞
- 在多处理器系统上，处理器数量的增加对多对一模型的线程性能不会有明显的增加，因为所有的用户线程都映射到一个处理器上
多对多模型
多对多模型结合了一对一模型和多对一模型的优点，将多个用户线程映射到多个内核线程上，由线程库负责在可用的可调度实体上调度用户线程，这使得线程的上下文切换非常快，因为它避免了系统调用。现流行的操作系统大多都采用多对多模型。
优点：
- 一个用户线程的阻塞不会导致所有线程的阻塞，因为此时还有别的内核线程被调度来执行；
- 多对多模型对用户线程的数量没有限制；
- 在多处理器的操作系统中，多对多模型的线程也能得到一定的性能提升，但提升的幅度不如一对一模型的高。
协程
协程(Coroutines)是一种基于线程之上，但又比线程更加轻量，由程序员自己来管理的轻量级线程(用户空间线程)。
因为是自主开辟的异步任务，所以很多人把它们称为纤程(Fiber)。
为什么需要协程
背景：在传统的J2EE系统中都是基于每个请求占用一个线程去完成完整的业务逻辑，系统的吞吐能力取决于每个线程的操作耗时。如果遇到很耗时的I/O行为，则整个系统的吞吐立刻下降，因为这个时候线程一直处于阻塞状态，如果线程很多的时候，会存在很多线程处于空闲状态（等待该线程执行完才能执行）。
例子说明：JDBC是同步阻塞的，这也是说数据库是性能瓶颈的原因。这里的耗时其实是让CPU一直在等待I/O，线程没有使用CPU去做运算，而是处于空转状态。而过多的线程，也会带来更多的上下文切换开销。
对于上述问题，现阶段行业里的比较流行的解决方案之一就是单线程加上异步回调。
而协程的目的则是当出现长时间的I/O操作时，通过让出目前的协程调度，执行下一个任务的方式，来消除上下文切换开销。
协程的特点
- 线程切换由操作系统调度，协程由用户调度，因此减少了上下文切换，提高了效率
- 线程的默认栈大小是1M，而协程更轻量，接近1K。因此可以在相同的内存中开启更多的协程
- 由于在同一个线程上，因此可以避免竞争关系而使用锁
- 适用于被阻塞的，且需要大量并发的场景。但不适用于大量计算的多线程，遇到此种情况，更好是用线程去解决。
协程的原理
当出现IO阻塞的时候，由协程的调度器进行调度，通过将数据流yield掉（主动让出），并且记录当前栈上的数据，阻塞完后立刻再通过线程恢复栈，并把阻塞的结果放到这个线程上去跑，这样看上去好像跟写同步代码没有任何差别，这整个流程可以称为coroutine，而跑在由coroutine负责调度的线程称为纤程。
由于协程的暂停完全由程序控制，发生在用户态上；而线程的阻塞状态是由操作系统内核来进行切换，发生在内核态上。因此，协程的开销远远小于线程的开销。
