linux中多進(jìn)程和多線(xiàn)程的區(qū)別有哪些

2024-08-27 23:55:11

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　　區(qū)別：1、多進(jìn)程中數(shù)據(jù)共享復(fù)雜、同步簡(jiǎn)單，而多線(xiàn)程中數(shù)據(jù)共享簡(jiǎn)單、同步復(fù)雜；2、多進(jìn)程占用內(nèi)存多、切換復(fù)雜、速度慢、CPU利用率低，而多線(xiàn)程占用內(nèi)存少、切換簡(jiǎn)單、CPU利用率高；3、多進(jìn)程的編程簡(jiǎn)單、調(diào)試簡(jiǎn)單，而多線(xiàn)程的編程復(fù)雜、調(diào)試復(fù)雜。

　　本教程操作環(huán)境：linux5.9.8系統(tǒng)、Dell G3電腦。

　　linux中多進(jìn)程和多線(xiàn)程的區(qū)別

　　進(jìn)程：運(yùn)行中（加載到內(nèi)存上）的程序。-->執(zhí)行過(guò)程稱(chēng)之為進(jìn)程。

　　線(xiàn)程：線(xiàn)程是輕量級(jí)的進(jìn)程，是進(jìn)程中的一條執(zhí)行序列（一組有序指令），一個(gè)進(jìn)程至少有一條線(xiàn)程。

　　main函數(shù)所代表的執(zhí)行序列稱(chēng)之為主線(xiàn)程。通過(guò)線(xiàn)程庫(kù)創(chuàng)建的線(xiàn)程稱(chēng)之為函數(shù)線(xiàn)程。

　　對(duì)比維度多進(jìn)程多線(xiàn)程總結(jié)
　　數(shù)據(jù)共享，同步
　　數(shù)據(jù)共享復(fù)雜，需要用IPC；

　　數(shù)據(jù)是分開(kāi)的，同步簡(jiǎn)單

　　因?yàn)楣蚕磉M(jìn)程數(shù)據(jù)，共享數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單，同時(shí)導(dǎo)致同步也復(fù)雜各有優(yōu)勢(shì)
　　內(nèi)存、CPU 占用內(nèi)存多，切換復(fù)雜，速度慢，CPU利用率低占用內(nèi)存少，切換簡(jiǎn)單CPU利用率高多線(xiàn)程優(yōu)勢(shì)
　　創(chuàng)建銷(xiāo)毀、切換創(chuàng)建銷(xiāo)毀，切換復(fù)雜，速度慢創(chuàng)建銷(xiāo)毀，切換簡(jiǎn)單，速度很快多線(xiàn)程優(yōu)勢(shì)
　　編程調(diào)試編程簡(jiǎn)單，調(diào)試簡(jiǎn)單編程復(fù)雜，調(diào)試復(fù)雜多進(jìn)程優(yōu)勢(shì)
　　可靠性進(jìn)程間不會(huì)互相影響一個(gè)線(xiàn)程掛掉將導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)程掛掉多進(jìn)程優(yōu)勢(shì)
　　分布式適用于多核、多機(jī)分布式；如果一臺(tái)機(jī)器不夠，拓展到多臺(tái)機(jī)器比較簡(jiǎn)單適用于多核分布式多進(jìn)程優(yōu)勢(shì)
　　多線(xiàn)程的優(yōu)點(diǎn)：

　　無(wú)需跨進(jìn)程邊界；
　　程序邏輯和控制方式簡(jiǎn)單；
　　所有線(xiàn)程可以直接共享內(nèi)存和變量；
　　線(xiàn)程方式消耗的總資源比進(jìn)程少
　　多進(jìn)程的優(yōu)點(diǎn) ：

　　每個(gè)進(jìn)程相互獨(dú)立，不影響主程序的穩(wěn)定性，子進(jìn)程崩潰沒(méi)關(guān)系；
　　通過(guò)增加CPU就可以容易擴(kuò)充性能；
　　可以盡量減少線(xiàn)程加鎖/解鎖的影響，極大提高性能；
　　多線(xiàn)程的缺點(diǎn)：

　　每條線(xiàn)程與主程序共用地址空間，大小受限；
　　線(xiàn)程之間的同步和加鎖比較麻煩；
　　一個(gè)線(xiàn)程的崩潰可能影響到整個(gè)程序的穩(wěn)定性；
　　到達(dá)一定的線(xiàn)程數(shù)后，即使在增加CPU也無(wú)法提高性能；
　　多進(jìn)程的缺點(diǎn)：

　　邏輯控制復(fù)雜，需要和主程序交互；
　　需要跨進(jìn)程邊界，如果有大數(shù)據(jù)傳輸，不適合；
　　多進(jìn)程調(diào)度開(kāi)銷(xiāo)比較大
　　應(yīng)用情況如下：
　　1）需要頻繁創(chuàng)建銷(xiāo)毀的用線(xiàn)程

　　這種原則最常見(jiàn)的就是Web服務(wù)器了，來(lái)一個(gè)連接建立一個(gè)線(xiàn)程，斷了就銷(xiāo)毀線(xiàn)程。如果用進(jìn)程，創(chuàng)建銷(xiāo)毀的代價(jià)是很難承受的。

　　2）需要進(jìn)行大量計(jì)算的優(yōu)先用線(xiàn)程

　　所謂大量計(jì)算就是消耗很多CPU，切換頻繁，這種情況下線(xiàn)程是最合適的。

　　這種原則最常用的就是圖像處理，算法處理。

　　3）強(qiáng)相關(guān)的處理用線(xiàn)程，弱相關(guān)的處理用進(jìn)程

　　什么叫強(qiáng)相關(guān)、弱相關(guān)?理論上很難定義，舉一個(gè)例子加以解釋。

　　一般的Server需要完成如下任務(wù)：消息收發(fā)、消息處理。“消息收發(fā)”、“消息處理”就是弱相關(guān)的處理，而“消息處理”里面又分為“消息解碼”、“業(yè)務(wù)處理”，這兩個(gè)業(yè)務(wù)相對(duì)來(lái)說(shuō)就強(qiáng)很多。因此“消息收發(fā)”、“消息處理”可以分進(jìn)程設(shè)計(jì)，“消息解碼”、“業(yè)務(wù)處理”可以分線(xiàn)程設(shè)計(jì)。

　　4）可能擴(kuò)展到多機(jī)分布的用進(jìn)程，多核分布的用線(xiàn)程（具體原因請(qǐng)看上表）

　　消耗資源：

　　從內(nèi)核的觀點(diǎn)看，進(jìn)程的目的就是擔(dān)任分配系統(tǒng)資源（CPU時(shí)間、內(nèi)存等）的基本單位。線(xiàn)程是進(jìn)程的一條執(zhí)行流，是CPU調(diào)度和分派的基本單位，它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。

　　線(xiàn)程，他們之間使用相同的地址空間，共享大部分?jǐn)?shù)據(jù)，啟動(dòng)一個(gè)線(xiàn)程所花費(fèi)的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程所花費(fèi)的空間，而且線(xiàn)程間彼此切換所需要的時(shí)間也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)程間切換所用的時(shí)間。

　　通訊方式：

　　進(jìn)程間傳遞數(shù)據(jù)只能通過(guò)通訊的方式，既費(fèi)時(shí)又不方便。線(xiàn)程時(shí)間數(shù)據(jù)大部分共享，快捷方便，但是數(shù)據(jù)同步需要鎖。

　　線(xiàn)程自身優(yōu)勢(shì)：

　　提高應(yīng)用程序相應(yīng)；使用CPU系統(tǒng)更加有效；操作系統(tǒng)會(huì)保證當(dāng)線(xiàn)程數(shù)目不大于CPU數(shù)目時(shí)候，不同的線(xiàn)程運(yùn)行在不同的CPU上；改善程序結(jié)構(gòu)，一個(gè)即長(zhǎng)又復(fù)雜的進(jìn)程可以考慮分為多個(gè)線(xiàn)程，成為幾個(gè)獨(dú)立或者半獨(dú)立的部分，這樣的程序會(huì)易于理解和修改。

（編輯：武林網(wǎng)）

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