1.進程
進程的概念從字義上理解相對還是比較抽象的，但進程實際上對我們並不陌生，可以說它無時不刻的伴隨着我們的生活。當你每天上班打開電腦，運行微信與好友通訊、運行瀏覽器閱讀網頁新聞等，這一些將程序運行起來的操作，都屬於創建了一個進程。並且我們可以對同一種程序重複運行多次，這意味着一個程序可以創建多個進程，例如我們時常針對Word這一種程序，反覆的運行從而閱讀不同的文檔。
根據我們日常生活中對程序使用的場景而言，我們可以通俗的將進程理解爲：進程就是運行起來了的程序；進程是程序的一段執行過程；進程是一個正在執行的程序；進程是程序的實例。程序是靜態的，通過運行程序就會產生動態的進程。總之，諸如此類。
正式地說，進程是一個操作系統級別的概念，進程是源於一個具有獨立功能的程序，與指令、數據集合的一次運行活動。它是操作系統動態執行任務的基本單元，是操作系統進行資源分配的基本單位。在這一點上就類似於軍事戰役，司令就像操作系統，它不會對某個士兵下達命令或分配物資，而是以部隊爲單位下達命令並分配物資，調度各種部隊來指揮作戰，這裏部隊的調度分配就有點類似於進程。
從結構上，我們可以想象操作系統是間大房子，衆多程序運行同在一件大房子裏，如果沒有隔離的房間，勢必會錯亂不堪。而進程會起到類似“房間”隔離的作用，讓操作系統的運行環境更加穩定，即使一個程序失敗也不會影響另一個程序。從這一點上，我們可以認爲，進程提供了程序執行的獨立環境和安全邊界。
正在運行的操作系統（你現在的電腦）就是由各種進程的活動構成，你可以打開“任務管理器”，可以瞭解你當前計算機的所有進程，以及進程的資源分配情況。
2.線程
根據上文中的介紹，總而言之，我們可以將進程看作是一個正在運行的程序。既然是運行的程序，必定會對程序有所期許（指示/任務）。試想下，你打開某個程序使它運行是爲了什麼，你如果你打開“QQ音樂”肯定希望它播放一首你喜歡的歌曲，你如果打開“餓了麼”你肯定你希望點一份外賣。對於以上這些，你對程序下達的“指示/任務”，實際上投射到程序當中，就會對應產生一條線程。這一點可以說明，線程是進程運行過程中執行的任務。
一個程序的運行對於用戶而言，往往感知不到代碼執行的存在，用戶通常實現某個功能就點擊相應的按鈕。實際上，在點擊按鈕的背後，進程不光會產生一個線程，線程會根據對應的操作選擇執行一條代碼的路線，通過執行這條代碼路線來實現相應的功能。
我們可以將充斥代碼的程序想象成一幅旅遊地圖，地圖上不同的旅遊線路就像代碼中不同的分支，我們選擇不同的旅遊線路就相當於選擇不同的代碼分支，通過不同的線路就可以到達不一樣的景點。程序的執行也是如此，用戶選擇執行不同的操作，進程中就會創建不同的代碼執行路線，線程會根據相應的路線執行代碼，從而實現相應的功能。所以從執行層面，我們可以將線程理解成一條代碼的執行路徑。
每一個線程都運行在一個操作系統的進程中，因此進程可以看作是線程的容器。每一個進程都必定包含一個用做程序入口點的主線程，該主線程會在程序運行起來時自動創建。除主線程之外，每個進程還可以通過編程方式創建額外的次線程（工作者線程），無論是主線程還是次線程都屬於進程中的一個獨立執行單元，並且在多個線程之間它們能夠同時訪問進程中的共享數據。
3.併發
讓我們回溯到計算機CPU發展早期的時候，那時計算機的CPU都是單核的，並且一個單核的CPU在某一時刻只能執行一個線程。如果需要執行其他的線程，CPU只能等待當前線程執行結束之後，才能執行下一個線程。也就是說你打開了一個音樂程序（進程）播放周杰倫的“七里香”（線程），如果還需要打開記事本程序進行打字，則必須要等到“七里香”這首歌播放結束後才能進行。
上述的等待是CPU在忙着播放美妙的音樂，可能部分人還願意接受，可是某些等待是無意義的。例如，你將移動硬盤的資源拷貝到計算機的硬盤時，計算機幹活的重心會轉交給硬盤，它會發出大量I/O指令進行讀寫操作。然而讀寫操作通常是比較耗時的，如果CPU想要在這時進行其他的任務處理，則必須要等待硬盤操作完成後才能進行，這就導致CPU經常處於空閒狀態。
上述說明了CPU在早期發展時的不足之處，於是人們爲了滿足多應用同時使用的需求，爲了提高CPU利用率，從而研究出了一種CPU併發工作的方式。計算機的很多概念，其實都可以在生活中找到影子，併發也是如此。想想你在工作時，一邊聽着音樂一邊打字的樣子；想想你在午餐時，一手拿着手機一手拿筷子往嘴裏塞事物的樣子；以上的這些現象就屬於併發，即在同一個事物，在同一個時間階段內，開展多項任務。
下面來說說併發的工作方式。我們可以將CPU執行的任務看作是線程，一個單核CPU在同一時間階段內，開展多個線程處理，就體現出了併發。具體來說，操作系統會使用一種算法對線程進行調度，促使將一個CPU的資源可以合理地分配給多個線程（任務），其中每個線程都將分配一段，CPU爲其執行的時間片，CPU會在多個線程之間不斷切換，輪流的執行多個線程，也就是這個任務根據分配的時間片執行一會兒（10ms），在切換到另一個任務根據相應時間片再執行一會兒（10ms）。下圖展示了兩個線程併發執行的過程：
由於併發的方式促使線程切換速度很快，所以併發的執行通常對於用戶的感覺而言，就像是多個任務並行一樣，以致於產生了一種多個任務同一時間執行的假象。這一點聽上去可能有點是是而非，你需要將併發的多個任務看作是在同一個時間階段內執行的，而非是某個具體的時間點同時執行的。例如，兩個任務都是在0到60秒這個階段中完成的，但如果比較具體的執行時間點，一個任務某個執行時間點是08:30:12，另一個任務某個執行時間點則會是08:30:56。說白了就是，併發就是“一心二用”。這是因爲單核CPU的計算機並沒有能力在同一時間點運行多個線程。
併發的體現源於單核CPU資源合理的分配，促使多個線程在同一時間階段內開展，並且有效避免了CPU被某個線程長期霸佔的問題，提升了CPU資源利用率。但是，這種方式依然存在弊端。如果單核CPU處理的線程過多，CPU則會花費大量時間在這些線程之間進行切換，這會導致程序的性能下降。
4.並行
基於單核CPU的短板，並隨着計算機硬件的發展，CPU邁入了多核時代，雙核、四核、八核已屢見不鮮，甚至還有高達幾十核的CPU。多核CPU不在侷限於和單核CPU那種“一心兩用”的工作方式，而是可以真正實現同一時間點執行多個線程（任務），達到“雙管齊下”的效果。多核CPU的每個核心都可以獨立地執行一個線程，並且多個核心之間不會相互干擾。因此，多核CPU在不同的核心上，在同一時間點，分別執行一個任務的這種方式，稱之爲並行。
例如，同樣是執行兩個任務，雙核 CPU 的工作狀態如下圖所示：
通過上圖我們可以看出，雙核CPU可以在同一個時間各自執行一個任務，和單核CPU在兩個任務之間不斷切換相比，它的執行效率更高。需要注意的是，上圖中CPU的核數與線程（任務）數剛好匹配，這是個理想狀態，如果線程數大於了CPU的核數，那麼計算機會按照什麼樣的方式執行呢？你可以思考一番，然後在下文中找到答案。
5.併發&並行
在實際的情況中，我們的計算機或智能手機，通常都會同時處理幾百上千個線程（任務），並且對於目前的硬件條件而言，CPU具備的核數還無法普及或達到一個非常高的數值，所以線程（任務）數大於CPU核數是一個常態化的現象，對於這一點你可以打開任務管理器，通過查看CPU線程數就可以證實。
所以對於現實中存在的這種情況（核數低於線程數），計算機這個時候對於線程的處理，會同時存在併發和並行兩種情況：所有的CPU核心都會並行工作，其中每個核心還會進行併發工作。例如一個雙核 CPU 要執行四個任務，它的工作狀態如圖所示：
上圖中每個核心併發執行了兩個線程，兩個核心並行就執行了四個任務。當然也可以一個核心執行一個任務，另一個核心併發執行三個任務，具體的分配還是要取決於操作系統的調度算法，以及每個線程的處理狀態。
小結
併發的工作方式，會在單核CPU處理多個線程時出現，它代表了單核CPU交替執行不同線程的能力。並行的工作方式，只會在多核CPU處理的硬件條件下，並且線程數與核數相等情況下出現，它代表了多個核心同時執行多個任務的能力。在多核CPU中，併發核並行通常都會同時存在，兩種工作方式的結合，會有效的提升計算機執行程序的效率。
6.概念類比
不要被枯燥、籠統的概念所嚇跑。以上講解的知識點都屬於計算機的基本概念，初學者往往在讀完這些概念後都會感覺比較模糊，這是正常的。其實計算機中大部分的概念，都可以通過生活中的場景進行類比。上文中講解的概念也是如此。所以，接下來我將基於上文中的進程、線程、併發、並行的概念一起串一串，將它們融入到生活場景中進行類比。讓這些概念可以形象化的展示在你面前。
進程
我們首先將應用程序看作是一家飯店。飯店通常在沒有客人光臨之前，都是一個相對靜止的狀態，這一點也和未啓動的程序一樣。當某個家庭來到飯店解決晚餐時，此時靜態的飯店開始張燈結綵的歡迎客人了，此情此景可以看作一個程序開始啓動了，而這個家庭來到飯店進行晚餐的活動，就類似於程序開啓了一個進程。
線程
程序通過開啓進程活動了起來，那麼活動的進程中必定會開展相應的任務。這就等於你飯店在安置後客人就坐後，需要爲客人烹製美味菜餚。我們來看看這個家庭點的菜餚：魚香肉絲、湖北藕湯、剁椒魚頭、夫妻肺片。這些菜餚的製作通常對於一個標準化的飯店而言，都會在廚房中會劃分不同的製作區域。例如，魚香肉絲要在竈臺區域、剁椒魚頭要在蒸櫃區域。
當廚房要烹製某個菜品時，廚師就會根據菜餚的製作類型（炒、湯、蒸），到達指定的區域進行烹飪。對於這個現象，就像程序爲實現不同的功能，會選擇不同的代碼路徑執行一樣。不同的菜餚要找到相應的區域進行烹製，並且爲客人制作菜餚是飯店的主要任務，綜上所述，我們可以將飯店爲客人制作菜餚的任務，看作是進程中執行的線程。
併發
先彆着急流口水，在點菜之後，我們將目光轉向廚房。此時的廚房只有一名廚師在崗，所以他一個人將面臨多道菜的製作，這名廚師並不打算一道菜一道菜的製作，因爲他擔心如果上菜太慢會導致：1.客人在喫前幾道菜時就飽了，客人會放棄後面的菜；2.由於菜的間隔時間過長，最後一道菜上時第一道菜就已經涼了。所以他打算一個人先同時開展兩道菜的製作，於是他在藕湯進行煨煮時，起鍋燒油去鍋裏炒魚香肉絲；當魚香肉絲燒至入味時，去給藕湯進行調味，利用兩個菜餚的空擋不斷切換，最後當魚香肉絲出鍋時，藕湯也已經煨好了。以上這名廚師同一時間階段內做多道菜的方式，就類似於與併發。
並行
此時老闆來到廚房，看到你非常賣力的爲客人準備菜餚，加上客人也有點着急，於是老闆穿上了白大褂，戴起來高帽子，打算加入你的行列。此時的廚房就已經有兩名廚師了，此時客人還只剩兩道菜（剁椒魚頭、夫妻肺片）沒有上。顯然目前最佳的製作方式就是，兩個廚師同時進行菜餚的製作，每個人負責一道菜餚。那麼對於以上兩名廚師同時進行菜餚的工作方式，就類似於並行。
併發&並行
在剛剛完成好上一桌客人的菜餚製作後，此時飯店又來了一桌客人，由於這桌客人聚餐的性質是公司聚餐，所以這桌客人點的菜餚有十幾道菜。此時的廚房只有兩名廚師，這就產生了一種情況：菜餚數大於廚師數，這也和線程數大於CPU核數同理。所以此時飯店的最佳工作方式就是，讓兩名廚師同時做菜，並且一個人負責多道菜的製作。對於這種情況，就類似CPU同時使用併發加並行兩種方式開展任務。
7.多線程編程
多線程的實現可以從硬件或軟件上體現。在硬件上，計算機基於單核CPU的併發或多核CPU並行的工作方式，並結合操作系統的線程調度程序，就可以實現多線程處理。在軟件上，應用程序可以使用編程語言實現多線程的編碼，從而實現在一個進程中創建多個線程，來完成一個程序中多項任務的同時處理。
目的
使用多線程的目的是爲了同步完成多項任務。你可以試想下，你正要籌備一場年夜飯的食材。如果採購各式各樣的食材全都是你一個人去完成，那麼年夜飯的準備時長和開飯時間必定會延長。如果你安排你的家人進行協作，那麼你的家人可以和你同時去購買不同的食材，這樣一來會有助於節省你購買食材的時間。在這個例子中，你安排家人協作你購買食材，實際上就和編程中使用多線程的目的是一致的，編程中通過多線程會助於改善程序的總體響應性。
切換
多線程是把雙刃劍，不是越多越好。每一個線程都需要分配獨立的堆棧空間（耗費內存，如一個線程約佔用1MB堆棧空間）。並且CPU對線程的切換需要保存很多中間狀態、數據等，所以單個進程中的線程過多的話，性能反而會下降，CPU需要花費不少時間在各個線程之間來回切換，以致於耗費本該屬於程序運行的時間。
共享
由於一個進程中所有的線程可以獲取內存的共享數據，所以多個線程在同時訪問某個數據時，會出現數據異常、不一致的情況。這可能會使程序發生非常奇怪、難以發現的bug，而且這些bug難以重現和調試。例如，線程A要寫一塊數據，同時線程B也要寫這塊數據。此時就需要採取一定的技術手段，讓線程有先有後地去寫，而不能同時去寫，如果同時去寫，可能寫進去的數據就會出現互相覆蓋等數據不一致的錯誤。
執行
從編碼的角度來看，線程的執行彷彿是我們調用相應的函數來完成的，但實際上並非如此。我們調用線程執行的代碼，並不會在程序執行這段代碼時立即執行。準確的說，這段調用線程執行的代碼，僅僅是通知操作系統儘快地執行這個線程。線程具體的執行，是由操作系統，根據線程調度程序的分配機制決定的。
結語
本文的基本概念只能作爲多線程學習的一個開端，後續我將持續產出針對多線程應用的知識。想要將多線程技術更好的運用起來，可謂是，“路漫漫其修遠兮”。多線程的技術熟練運用，不光是高級開發人員與中級開發人員之間的一道分水嶺，它還是很多實際項目必須採用的一種技術方式。項目不單單隻滿足於功能而已，對於運行效率的提升，多線程技術的涉獵是不二法則。
戒驕戒躁，千萬不要急於求成，不要以爲多線程是一個很小的話題。多線程其實是一個很大的話題，請各位讀者要穩紮穩打，一步一個腳印地把多線程學好，這會終身受益。