golang协程与线程区别简要介绍

一、进程与线程

进程是操作系统资源分配的基本单位，是程序运行的实例。例如打开一个浏览器就开启了一个进程。

线程是操作系统调度到CPU中执行的基本单位。例如在浏览器里新建一个窗口就需要一个线程来进行处理。

在一般情况下，线程是进程的组成部分，一个进程可以包含多个线程。例如浏览器可以新建多个窗口。

进程中的多个线程并发执行并共享进程的内存等资源。例如多个窗口之间可以共享登录状态、cookie等信息。

进程之间相对独立，不同进程具有不同的内存地址空间，系统资源描述符等。例如再新开一个浏览器，就又开启了一个进程，浏览器之间状态相互独立。

开启一个进程的开销比开启一个线程大得多，且进程具有独立的内存空间，多进程之间的通信通常比较困难。

二、并发与并行

并发不等于并行。

并发并不意味着同一时刻所有任务都在执行，而是在一个时间段内，所有的任务都能执行完毕。例如在单核CPU上运行多线程程序，多线程会交替抢占CPU时间片，任意一个时刻只能执行一个具体的线程。

在多核CPU上，线程可以分布在多个CPU核心上运行，实现真正的并行处理。

在多核处理场景中，并发与并行往往同时存在，多核心在并行处理多个线程，单核心中的多个线程又在交替执行。

三、go协程与线程

线程是系统调度的基本单位。go协程由go语言运行时的调度器进行调度，操作系统内核感知不到协程的存在。

在多核处理场景中，线程是并发与并行同时存在的，而go协程依托于线程，因此多核处理场景下，go协程也是并发与并行同时存在的。因为go协程从属于某一个线程，所以即便在单核处理器上某一时刻运行一个线程，在线程内go语言调度器也会切换多个协程执行，这时协程是并发的。在多核心处理器上，如果多个协程被分配给了不同的线程，而这些线程同时被不同的CPU核心所处理，这时协程就是并行处理的。

go协程与线程存在着很多不同之处:

1.调度方式

线程: 线程是根据CPU时间片进行抢占式调度的。操作系统通过中断信号(定时器中断、I/O设备中断等)执行线程的上下文切换。当发生线程上下文切换时，需要从操作系统用户态转移到内核态，并保存状态信息；当切换到下一个要执行的线程时，需要加载状态信息并从内核态转移到操作系统用户态。

协程: 协程存在于用户态，由go语言运行时调度器进行调度。协程从属于某一个线程，多个协程可以调度到一个线程中，一个协程也可能切换到多个线程中执行，因此协程与线程是多对多(M:N)的关系。

2.调度策略

• 线程: 抢占式调度。操作系统调度器为了均衡每个线程的执行周期，会定时发出中断信号强制执行线程上下文切换。
• 协程: 协作式调度。一个协程处理完自己的任务后，可以主动将执行权限让渡给其他协程，不会被轻易抢占。只有在协程运行了过长时间后，go语言调度器才会强制抢占其执行。

3.上下文切换速度

线程: 线程上下文的切换需要经过操作系统用户态与内核态的切换，切换速度大约为1～2微秒。

协程: 协程属于用户态轻量级的线程，协程的切换不需要经过用户态与内核态的切换，且切换时只需要保存极少的状态值，因此切换速度快数倍，大约为0.2微秒左右。(大约10倍于线程的切换速度)

4.栈的大小

线程: 线程的栈大小一般是在创建时指定的，linux及Mac上默认的栈大小一般为8MB(可以通过ulimit -s查看)。2000个线程需要消耗16G虚拟内存。

协程: go协程栈大小默认为2KB, 16G虚拟内存可以创建800多万个协程。在实践中，经常可以看到存在成千上万的协程。

四、GMP模型

协程(G)线程(M)逻辑处理器(P)模型描述了线程与协程的关系。在GMP模型中：

G代表go协程(Goroutine),M代表实际的线程，P代表逻辑处理器(Process)。go语言为了方便协程的调度与缓存，抽象出了逻辑处理器P。

在任一时刻，一个逻辑处理器P可能在本地包含多个协程G，同时绑定一个线程M。需要注意的是，一个协程G并不是固定绑定同一个逻辑处理器P的，可能转移到其他逻辑处理器中。

逻辑处理器P对应的线程M也是不固定的，在某些时候可能转移到其他P中执行。

到此这篇关于golang协程与线程区别简要介绍的文章就介绍到这了,更多相关golang协程与线程 内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！