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拆解执行
基本介绍
程序是一组静态存在的指令集合,本身并不会运行。它由程序员编写并保存在磁盘中,只有被操作系统加载之后,才有可能真正参与执行。从这个角度看,程序更像是一份说明书,而不是正在运转的实体。
当程序被加载到内存并开始执行时,就形成了进程。进程是操作系统中资源分配和隔离的基本单位,拥有独立的地址空间和系统资源。正因为这种隔离性,一个进程的异常通常不会直接影响其他进程。
进程内部可以包含一个或多个线程,进程提供运行环境,而具体的执行由线程完成。
线程是进程内真正的执行单元。同一进程中的多个线程共享内存和资源,这使得线程之间的通信成本很低,也让它们比进程更加轻量。操作系统会对线程进行调度,使多个线程在时间片内交替执行。
共享资源带来了效率,也引入了风险。若缺乏合理的同步机制,线程之间容易产生竞争条件和死锁,这是多线程编程复杂度的主要来源。
协程是一种更轻量的并发机制。与线程不同,协程不依赖操作系统调度,而是由程序在合适的位置主动挂起和恢复执行。这种用户态切换几乎没有上下文切换开销。
协程通常用于异步编程,尤其适合 I/O 密集型场景。它可以在单线程内实现高并发逻辑,从而避免多线程带来的同步复杂性,例如 Python 中的 async / await 机制。