认识达内从这里开始

对于程序员来说，如果希望能提高软件编程开发效率，那么一些编程概念和工具都是需要掌握的，而今天我们就通过案例分析来了解一下，进程线程协程对软件开发的影响作用。

1、进程

进程是操作系统里面的概念。操作系统大的需求是要“同时”运行多个任务(程序)，于是用进程来封装和抽象这个需求。程序运行在进程中，进程中的程序会感觉到一个假象，自己独立占用了CPU资源，感觉自己一直被执行。

当然这只是个假象，操作系统通过如抢占式分片时间来进行调度。这种抽象的好处在于操作系统负责了这个复杂性，而程序只负责自己的逻辑代码即可。如果让每个程序来考虑如何分时使用CPU，那么对于程序员来说，是个灾难吧。

2、线程

进程是一个重型资源，包括独立的内存空间、文件句柄、状态等等等等，这里我们不需要详细描述。做个想象实验，在一个操作系统上创建100进程，在一个JVM中创建100线程，哪个更快?

线程也是一种抽象，暂且我们认为是程序级别的抽象。随着一个进程(程序)中，逻辑越来越复杂，需要“同时”存在多个相互独立的逻辑，比如一个负责UI事件、一个负责绘画、一个负责数据库查询计算等。

和进程一样，从程序员的角度看这个问题，此时需要线程这个抽象概念来解决问题，不然程序会很复杂。为什么不创建多个进程呢?前面我们说过进程是重资产，太昂贵。线程比进程更为轻量，因为线程们共享同一个进程的内存空间等资源。甚至操作系统都可以感知不到线程概念存在。同样由操作系统和程序来共同欺骗线程，让线程感觉自己独立占用了CPU来执行自己的指令。

不去考虑用户态线程还是核心态线程的实现方式，Java提供了一个统一Thread的抽象。其他语言的Runtime也会类似提供支持。仅仅只有Thread还不够编写完美的程序，因为线程共享内存空间，不得不额外提供Lock、信号量等工具，让线程们可以相互配合来完成工作。

3、协程

协程并不是一个新的概念，不过对于Java程序员而言是比较陌生。

有了进程、线程这个两个抽象后，程序员们过着幸福无比的生活，写出了很多复杂强大的软件。但是随着高并发、高负载、C10K问题越来越困扰程序员们。

一个核心的原因在于Block(阻塞)。

比如线程中的代码，执行一个IO请求，此时线程被Block，也就是IO请求没有返回之前，线程不能做其他任何事情了。

那么Block会引起什么问题?比如你系统中有10工作线程，假设每个线程处理一个用户请求花费1秒钟，这一秒钟包括了IO等待的990毫秒，10毫秒是CPU计算时间。那么请问在这个一秒钟内，如果来了第11个用户请求怎么办?答案自然是排队等待了。也就是说这个系统1秒内多处理10个请求。当然你也可以创建更多工作线程来提高吞度量。虽然线程是轻量资源，但是是相对进程而言，实际上你在一个JVM里面去创建10000个线程试试，可能直接崩溃。

因为CPU很快，IO却很慢，一个是火箭速度、一个是蚂蚁在爬行。线程这个抽象的问题在于，在系统执行IO时，线程傻傻等待，浪费大把美好时光，从而造成系统吞吐量过低。

所以程序员们需要一个新的抽象来解决这个问题，“不要阻塞”。

为了让线程在遇到IO阻塞时，能不闲着，去做其他事情。此刻就需要把程序逻辑封装在一个叫协程的抽象里面。

如果程序逻辑被装在协程里面，那么上面的例子中，只需要一个线程，系统吞度量就可以提升到100/s.

所以协程的存在是为了避免线程被Block卡住。

【免责声明】本文系本网编辑部分转载，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题，请在30日内与管理员联系，我们会予以更改或删除相关文章，以保证您的权益!更多内容请在707945861群中学习了解。