并发，并行，串行，同步，异步，进程，进程池，线程，线程池

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进程

什么是进程：

• 开发写的代码称之为程序，将程序运行起来，就是进程

进程是申请一块内存空间，将数据放在内存空间中去，是申请数据的过程中最小的管理单元。

• 进程是线程的容器

程序与进程的区别

• 程序是数据与指令的集合，是一个静态的概念，也就是一堆代码，是长期可以保存在系统中
• 进程是程序运行的过程，是一个动态的概念，进程存在着生命周期（进程会随着程序的终止而销毁）不会永久保存在系统中

进程之间交互

• 进程之间通过TCP/IP端口实现

线程

什么是线程

• 线程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
• 一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程可以并行执行不同的任务

线程是进程的流水线，只用来执行程序，而不涉及到申请资源，是线程的实际执行者，最小的执行单元

线程之间的交互

• 多个线程共享同一块内存，通过共享的内存空间来进行交互

线程与进程的关系

例子

打开微信这就是开启了一个进程；之中的扫一扫，添加好友，设置…这些操作就是进程

进程包含线程，线程是进程的子集

进程是线程的容器

总结

• 进程：系统中运行的一个应用程序，程序一旦运行起来就是进程。资源分配的最小单位
• 线程：系统分配处理器时间资源的基本单元，进程之内独立执行的一个单元执行流。程序执行的最小单位
• 线程要分配一大部分的内存，而线程只需要执行分配一小部分栈即可
• 一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程
• 一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一个进程中的多个条线程间可以并发执行

并发

CPU单核，多条线程同一时间交替执行

并行

cpu多核，线程同时执行

并行必须有多核才能实现，否则只能实现并发

串行

一个程序执行完，在执行下一个程序

任务运行的四种状态

线程在运行的过程中不断的改变其运行状态

一个运行的进程必须具有三种状态：就绪态，运行态，阻塞态

就绪态（Ready）

• 当进程一分配到除CPU以外的所有必要的资源后，只要再获得CPU，便可执行程序，进程这时的状态就称为：就绪态。
• 在一个系统中处于就绪态的进程可能有多个，通常将他们排成一个队列，称之为：就绪队列

运行态（Running）

• 当线程已经获得CPU操作权限，其程序正在运行，称为：运行态
• 当单核操作系统中，只有一个线程处于运行态，多和操作系统有多个进程处于运行态

阻塞态（Blocked）（sleep）

• 正在执行的进程，由于等待某个事件而无法执行时，便被操作系统剥夺了CPU的操作时间，称为：阻塞态
• 引起阻塞的原因多种，例如：等待I/O操作，更高优先级的任务抢走了CPU权限等

进程三种状态间的转换

一个进程在运行期间，会不断地在一种状态切换到另一种状态

一个进程可以多次处于就绪态和运行态，也可以多次处于阻塞态

就绪态->运行态

处于就绪态的进程，当进程调度程序为之分配了CPU的时间片，该进程就会由就绪态转为运行态

运行态->就绪态

处于运行态的进程在进程过程中，因为分配的时间片用完了，于是失去了CPU的使用权限，运行态就会重新转为就绪态

运行态->阻塞态

正在运行的进程由于遇到I/O操作或更高优先级的任务抢走CPU使用权限而无法继续执行，便从运行态转为阻塞态

阻塞态->就绪态

处于阻塞态的进程，若其等待的事情已经处理完，于是进程从阻塞态转为就绪态

任务提交的两种方式

同步

• 发送方发送数据后，等待接收方回响应后才发下一个数据报的通讯方式
• 同步是指两个程序的运行是相关的，其中一个线程在阻塞需要等待状态，另一个线程才执行

例子

• A同学叫B同学吃饭，B同学听到后就会与A同学去吃饭，如果没有听到，A同学则会不停的叫，知道B同学听到，才去吃饭
• 打电话，双方同时进行，不能再打该第三者

异步

• 发送方发送完收据后，不等接收方回应，就可发送下一条数据
• 异步是两个线程毫无关系，自己运行自己

例子

• A同学叫B同学吃饭，然后A同学去吃饭，B同学收到消息后自行吃饭
• 发消息，和A客户发完消息后，不等回应，再想B客户发送消息

进程池

什么是进程池

• 进程池就是资源进程，管理进程组成的技术的应用。

为什么要有进程池

• 忙时会有很多进程任务需要被执行，闲时可以没有线程任务
• 当有很多线程时，难道需要我们去创建对应个数的线程吗
• 创建线程，销毁线程是需要时间的
• 开启很多线程时，操作系统也不可能都让他们同时执行，这样就会影响程序的效率

线程池的概念

• 定义一个池子，在里面放入固定数量的进程，有需求，则拿池中的进程来处理任务
• 等处理完毕，进程并不关闭，而是将进程重新放回池中等待指令
• 如果需要执行的进程大于池中的进程，则需要执行的任务等待之前的进程结束任务回到池中，拿到空闲进程来执行
• 进程池中的进程数量是固定的，则同一时间最多有着固定数量的进程同时执行
• 进程池不会增加操作系统的调用难度，还节省了进程的开，关所需时间，

线程池

什么是线程池

一种多线程的处理方式，处理过程中可以将线程添加到队列中，然后在创建线程后自动启动这些线程，

为什么要有线程池

• 可以根据系统的需要和硬件环境灵活的控制线程的数量，并且可以对所有线程进行统一的管理和控制，从而提高系统的的运行效率，降低系统运行压力，
• 线程池中的线程可以复用，可以控制最大并发数，可以管理线程

线程池的概念

• 线程与任务分离，提高线程重用性

• 控制线程并发数量，降低服务压力，统一管理所有线程（提高线程管理性）

• 提高系统响应速度

• 重复利用已经存在的线程，减少创建和销毁时对资源的占用（降低资源消耗）

• 当有任务执行时，不需要等待线程创建，直接执行任务（提高响应速度）