php中进程、线程、协程详细讲解

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php中进程、线程、协程详细讲解

目录

一、什么是进程、线程、协程

1、什么是进程（Process）：

2 、什么是线程（Thread）：

 3、什么是协程（Coroutine）：

二、 进程、线程、协程的关系

1、进程与线程关系

2、进程与协程关系

 3、协程关系与线程关系

 三、进程、线程、协程在php中应用

1、在php中进程应用

  2、在php中线程应用

3、在php中线程应用

一、什么是进程、线程、协程

1、什么是进程（Process）：

进程是操作系统分配资源的基本单位，每个进程都有自己的地址空间、数据栈、代码段和打开的文件等系统资源。进程之间相互独立，通过多进程可以并发执行多个任务。进程拥有独立的内存空间，进程间的通信需要通过特殊的IPC（Inter-Process Communication）机制来实现。由于进程切换的开销较大，因此多进程的并发性能相对较低。

2 、什么是线程（Thread）：

线程是进程内的执行单元，一个进程可以有多个线程。线程共享进程的资源，包括内存空间、文件句柄等。不同的线程可以通过共享内存进行通信，但是需要注意线程间的同步和互斥。由于线程共享进程的地址空间，线程切换的开销较小，因此多线程的并发性能相对较高。然而，由于线程间的共享资源，需要考虑线程安全的问题。

 3、什么是协程（Coroutine）：

协程是一种轻量级的线程，也被称为用户态线程。协程由用户程序控制，并非由操作系统调度。协程的特点是可以在代码中显式地指定在何处进行切换，并且切换开销较小。协程可以在同一线程内多个任务之间切换执行，也可以通过多线程调度不同协程。协程广泛应用于异步编程，可以提高并发性能和资源的利用率。

二、 进程、线程、协程的关系

1、进程与线程关系

进程和线程是计算机系统中的两个重要概念，它们之间存在密切的关系。 进程是计算机中正在运行的程序的实例，它拥有独立的内存空间和系统资源。每个进程都是独立运行的，有自己的代码、数据和执行环境。进程之间不能直接共享数据，如果需要进程间通信，需要使用特定的机制，例如管道、消息队列等。 线程是进程的执行单位，一个进程可以拥有多个线程。线程是进程中的一个轻量级运行单位，它与同一进程中的其他线程共享内存、文件和其他系统资源。不同线程之间可以通过共享内存来直接交流数据，这使得线程间的通信更加高效。 进程与线程之间有以下关系：

1. 进程中至少包含一个线程，即主线程。主线程负责执行程序的主要逻辑。
2. 多个线程可以在同一个进程中并发执行，共享进程的资源。
3. 同一进程中的线程之间可以通过共享内存进行数据交换，而不需要使用额外的进程间通信机制。
4. 进程是操作系统资源分配的最小单位，线程是调度的最小单位。
5. 一个进程崩溃通常不会影响其他进程，但一个线程崩溃可能会导致整个进程崩溃。 总结来说，进程是资源分配的最小单位，线程是调度的最小单位。一个进程可以包含多个线程，线程之间共享进程的资源，通过共享内存来进行数据交换。进程和线程的关系是一种包含和被包含的关系。

2、进程与协程关系

	进程	协程
定义和特点	操作系统进行资源分配和调度的基本单位，每个进程都拥有独立的内存空间和系统资源，进程之间是相互独立的	一种用户态的轻量级线程，它可以在同一个线程中实现多个协程的切换和调度，每个协程都有自己的运行栈，但共享同一个线程的上下文和资源
调度方式	由操作系统进行管理和调度的，操作系统根据进程的优先级、进程状态等因素决定进程的执行顺序	由用户程序自己控制的，程序员可以通过特定的代码来进行协程的切换和调度，不依赖于操作系统的调度算法
切换开销	需要保存和恢复进程的上下文，包括寄存器状态、内存映射、文件描述符等，因此进程切换的开销相对较大	只需保存和恢复协程的上下文，开销相对较小。协程的切换是由用户程序自己控制的，并且切换可以在恰当的时机进行，避免了不必要的上下文切换
并发性	并发执行的，每个进程有自己的执行环境和资源	同一个线程中切换执行，实现了并发执行的效果，但实际上并不是真正的并行执行

总的来说，进程和协程都是用于实现并发和并行的机制，但进程更多地依赖于操作系统的调度和资源管理，而协程则由程序员自行控制。进程之间是相互独立的，而协程之间可以在同一个线程中共享资源并进行高效的切换

 3、协程关系与线程关系

协程和线程都是实现并发和并行的机制，但它们有着不同的特点和关系。 协程与线程关系：

1. 执行方式：线程在操作系统内核的调度下执行，进程切换由操作系统负责；而协程则由用户程序自己控制切换，通常在同一线程中实现。
2. 切换开销：线程切换需要保存和恢复现场，有较大的开销；协程切换只需保存和恢复协程的上下文，开销较小。
3. 并发性：线程是操作系统分配资源和调度的基本单位，线程之间相互独立，可以并发执行；而协程通过在同一线程中切换执行，实现协作式并发，协程之间可以共享线程的资源。 协程与线程的区别：
4. 内存和资源：线程是操作系统分配的执行流，具有独立的内存空间和系统资源；而协程是用户态的执行流，共享线程的内存和资源。
5. 控制权：线程由操作系统调度器控制，协程由程序员手动控制。
6. 切换方式：线程切换是由调度器决定的，通常是抢占式切换；协程切换是通过程序显式的切换，通常是协作式切换。
7. 并发模型：线程采用多对多的模型，多个线程并行执行；协程采用多对一的模型，多个协程在同一个线程中切换执行。
8. 线程之间通信：线程之间可以使用共享内存、消息队列、锁等机制来进行通信；协程之间可以通过共享数据和消息传递等方式进行通信。 总结来说，协程和线程都是实现并发的方法，但协程更加轻量级和灵活，适合在单线程中实现协作式并发。线程是操作系统分配的资源，可以并发执行，并且线程之间相互独立。而协程是程序员自行控制的执行流，共享线程的资源，通过手动切换来实现并发。

 三、进程、线程、协程在php中应用

1、在php中进程应用

进程是操作系统中负责程序执行的基本单位。在PHP中，可以使用pcntl_fork()函数创建子进程，每个进程都有自己的独立的内存空间和执行上下文。通过使用进程，可以在多个进程中同时执行不同的任务

  2、在php中线程应用

线程是进程的一部分，是一个轻量级的执行单元。在PHP中，可以使用pthreads扩展来实现多线程。线程可以共享同一个进程的内存空间，使得多个线程可以同时执行不同的任务。需要注意的是，由于PHP的解释执行模式，PHP的多线程并发效果并不是特别好。

3、在php中线程应用

协程是一种用户态的轻量级线程，由用户自行控制。在PHP中，可以使用Swoole扩展来实现协程。使用协程可以避免进程或线程上下文切换的开销，提高并发处理能力。协程在执行过程中可以主动挂起和恢复，可以实现非阻塞的并发处理