php面試題1-線程和進程的區別(順帶提下協程)

一、什麼是進程

進程是程序執行是的一個實例,進程能夠分配給cpu和內存等資源。進程一般包括指令集和系統資源,其中指令集就是你的代碼,系統資源就是指cpu、內存以及I/O等。

進程是一個程序在一個數據集中的一次動態執行過程,可以簡單理解爲“正在執行的程序”,它是CPU資源分配和調度的獨立單位。
進程一般由程序、數據集、進程控制塊三部分組成。我們編寫的程序用來描述進程要完成哪些功能以及如何完成;數據集則是程序在執行過程中所需要使用的資源;進程控制塊用來記錄進程的外部特徵,描述進程的執行變化過程,系統可以利用它來控制和管理進程,它是系統感知進程存在的唯一標誌。
進程的侷限是創建、撤銷和切換的開銷比較大。

二、什麼是線程

線程是進程的一個執行流,線程不能分配系統資源,它是進程的一部分,比進程更小的獨立運行的單位。
解釋一下:進程有兩個特性:一是資源的所有權,一個是調度執行(指令集),線程是調度執行中的一部分,是指進程執行過程的路徑,也叫程序執行流。線程有時候也叫輕量級進程。

線程是在進程之後發展出來的概念。 線程也叫輕量級進程,它是一個基本的CPU執行單元,也是程序執行過程中的最小單元,由線程ID、程序計數器、寄存器集合和堆棧共同組成。一個進程可以包含多個線程。
線程的優點是減小了程序併發執行時的開銷,提高了操作系統的併發性能,缺點是線程沒有自己的系統資源,只擁有在運行時必不可少的資源,但同一進程的各線程可以共享進程所擁有的系統資源,如果把進程比作一個車間,那麼線程就好比是車間裏面的工人。不過對於某些獨佔性資源存在鎖機制,處理不當可能會產生“死鎖”。

三、什麼是協程

協程是一種用戶態的輕量級線程,又稱微線程,英文名Coroutine,協程的調度完全由用戶控制。人們通常將協程和子程序(函數)比較着理解。
子程序調用總是一個入口,一次返回,一旦退出即完成了子程序的執行。
協程的起始處是第一個入口點,在協程裏,返回點之後是接下來的入口點。在python中,協程可以通過yield來調用其它協程。通過yield方式轉移執行權的協程之間不是調用者與被調用者的關係,而是彼此對稱、平等的,通過相互協作共同完成任務。其運行的大致流程如下:
第一步,協程A開始執行。
第二步,協程A執行到一半,進入暫停,通過yield命令將執行權轉移到協程B。
第三步,(一段時間後)協程B交還執行權。
第四步,協程A恢復執行。

協程的特點在於是一個線程執行,與多線程相比,其優勢體現在:
* 協程的執行效率非常高。因爲子程序切換不是線程切換,而是由程序自身控制,因此,沒有線程切換的開銷,和多線程比,線程數量越多,協程的性能優勢就越明顯。
* 協程不需要多線程的鎖機制。在協程中控制共享資源不加鎖,只需要判斷狀態就好了。
Tips:利用多核CPU最簡單的方法是多進程+協程,既充分利用多核,又充分發揮協程的高效率,可獲得極高的性能。

四、進程和線程的關係

進程就像地主,有土地(系統資源),線程就像佃戶(線程,執行種地流程)。每個地主(進程)只要有一個幹活的佃戶(線程)。
進程-資源分配的最小單位,相對健壯,崩潰一般不影響其他進程,但是切換進程時耗費資源,效率差些。
線程-程序執行的最小單位,沒有獨立的地址空間,一個線程死掉可能整個進程就死掉,但是節省資源,切換效率高。

五、php編程常見的進程和線程

1、在web應用中,我們每次訪問php,就建立一個PHP進程,當然也會建立至少一個PHP線程。
2、PHP使用pcntl來進行多進程編程
3、PHP中使用pthreads來進行多線程編程
4、nginx的每個進程只有一個線程,每個線程可以處理多個客戶端的訪問
5、php-fpm使用多進程模型,每個進程只有一個線程,每個線程只能處理一個客戶端訪問
6、apache可能使用多進程模型,也可能使用多線程模型,取決於使用哪種SAPI.
7、進程是cpu資源分配的最小單位,線程是cpu調度的最小單位

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