揭开进程、线程、绿色线程的神秘面纱

作者：王瑞瑞

用户角度

打开电脑后，就可以同时使用多个应用程序。可以一边上网，一边听音乐，一边微信聊天，一边用vscode写代码。

操作系统角度

对于操作系统来说，它需要做的事情就是如何管理这些应用程序。用什么去管理呢？首先需要把这些应用程序抽象出来，叫做什么呢，就叫做进程吧。

有些App运行起来，可能仅仅需要一个进程去维护应用的状态，而有些则需要多个进程。

例如一个浏览器，某个进程负责渲染页面，某个进程负责播放音乐。像浏览器这种软件，可以打开多个窗口，每个窗口都有独立的进程去维护。

进程有什么特点呢？

每个进程都有自己的私密小花园，这片内存空间，只有进程自己能够访问，其他进程都是不能访问的。

那么进程之间怎么交流呢？进程之间交流用的是IPC，这个暂且不表。

线程有是什么呢？和进程有啥区别？

线程位于进程之中，可以理解为进程的孩子。他们都可以到自己家的私密小花园上玩耍。但不能到别的进程的私密小花园中玩耍。

线程存在的意义？

如果把进程比作父母，线程可以比作孩子。有一项任务，去花园里除草。你只有一个孩子，那么完成除草这个任务如果需要30分钟的话。如果你有三个孩子，三个孩子一起去除草，大约只需要10分钟就能完成花园除草。

所以：多线程可以提高工作效率。 但是强招必自损，多线程自然也有多线程的缺点。

涛声依旧注：线程太多会造成线程频繁切换和创建等开销。

绿色线程：亲生的孩子

如果把线程分为两类，那么前面讲的线程，可以说是进程领养的孩子。这些孩子都需要向操作系统去申请领养。但是绿色线程就不同了，这是进程亲生的。本质上说：绿色线程实际上是一种模拟的线程

1. 不是所有操作系统都能提供多线程的服务，如果上层想使用多线程，那么只能自己模拟。

2. 绿色线程因为是模拟线程，也有很明显的优点，例如易于创建和销毁。你跟你老婆想要个二胎，那是很容易的。但是如果你想去领养一个孩子，那么自然是需要向相关政府部门填写一些申请之类的文件。这个自然是效率要比自己生第一点。在编程语言中 Go, Haskell or Rust使用的就是绿色线程。

孩子太多的烦恼

家里有一个孩子，父母如果给孩子买了一件新衣服，那么自然是不需要争抢的。如果有多个小孩，那就必须要解决：新衣服给谁穿的难题？ 这个问题自古以来就是难以解决，一般都是长子继承制，但是也有一些小儿子不服气，最后闹个家破人亡的局面。

资源：新衣服 使用者：大儿子，二儿子，小女儿 可能结果：

1. 大儿子、二儿子，小女儿为了争抢衣服，大打出手，最终一不小心，衣服给撕烂了，谁也穿不上

2. 大儿子穿了

3. 二儿子穿了

4. 小女儿穿了

这个在编程语言中可以表示为：

var a

// 线程1
a = 1

// 线程2
a = 2

// 线程3
a = 3

// 线程4 并不去对变量a进行写操作，而是要去读取a的值，那么a的值是什么呢？
a ?