Go-进程、线程、协程的区别
1. 进程
- 进程是操作系统资源调度和分配的最小单位
- 是具备独立功能的程序在某个数据集合上进行的一次运行活动
- 每个进程都有自己独立的内存空间,需要通过进程间通信(管道、信号量、
socket
等等)进行通信。 - 每个进程占据独立的内存,因此上下文切换的开销比较大。
2. 线程
- 线程是进程的一个实体,是
CPU
资源调度和分派的基本单位。 - 它是比进程更小的,能够独立运行的基本单位。
- 不独立占用完整的内存资源,只占据较小的、必不可少的资源,比如程序计数器、一些必要寄存器和栈。
- 和从属于同一个进程的其他线程共享拥有的全部资源,线程间通信的办法就比较简单了,通过共享内存,因此上下文切换的资源开销比较小。
3. 协程
- 协程和“进程、线程”不是一个纬度上的概念,协程的调度完全通过用户控制。
- 协程拥有自己的寄存器上下文和栈,调度切换时,将寄存器的上下文和栈保存到其他地方, 在切回来的时候,恢复原本保存的寄存器上下文和栈。
- 可以不加锁访问全局变量,因此上下文切换非常快。
- 协程:独立的栈空间,共享堆空间,调度由用户自己控制,本质上有点类似于用户级线程,这些用户级线程的调度也是自己实现的。
- 线程:一个线程上可以跑多个协程,协程是轻量级的线程。
- 协程到底有多轻量
协程 | 线程 | |
---|---|---|
内存占用 | 创建一个 goroutine 的栈内存消耗为 2 KB,实际运行过程中,如果栈空间不够用,会自动进行扩容 | 创建一个 线程 的栈内存消耗为 1 MB |
创建和销毀 | goroutine 因为是由 Go runtime 负责管理的,创建和销毁的消耗非常小,是用户级。 | 线程 创建和销毀都会有巨大的消耗,因为要和操作系统打交道,是内核级的,通常解决的办法就是线程池 |
切换 | goroutines 切换只需保存三个寄存器:PC、SP、BPgoroutine 的切换约为 200 ns ,相当于 2400-3600 条指令。 | 线程切换会消耗 1000-1500 ns,相当于 12000-18000 条指令。 |