最近学习Python的进程和线程，发觉自己对于进程和线程的理解不是很清楚，所以有了这篇文章，目的是从浅入深的理解一下进程和线程。参考了两篇文章，详见最后。

从一个比喻来理解进程和线程

CPU就好比是一个工厂，它不断的执行各种任务。但是这个工厂的电力只允许一次执行一项任务。也就是说，单个CPU一次只能执行一个任务。

进程好比是工厂的车间，它表示CPU处理的单个任务，CPU总是运行一个进程，其他的进程处于等待状态。

一个车间中有多个工人协作，线程就好比是一个个工人。一个线程可以有多个线程。

车间的工人可以共享车间的空间。这象征这着线程可以共享内存空间。

不同的房间空间不同，有的允许多个工人进入，有的只允许一个工人进入。对应到线程上来看就是，线程可以共享内存空间，而有的特殊的内存空间只允许一个线程使用。其他的线程必须等到这个线程结束后才能使用这个内存空间。

那么如何实现线程独占上述的提到的特殊的内存空间呢？一种方法就是为进程加锁，这被称作互斥锁(Mutual exclusion，缩写 Mutex) 。这种方法就好像是一个人进入了房间把房间上了锁，后面的人就无法进入房间一样。

如果有些内存区域允许多个进程共享，但是允许的进程数存在上线，如何保证这种情况下线程有序的执行呢？类似上面的方法，只需要每个线程在使用内存时都上锁，那么其他的线程就无法占用了。这种做法被称作“信号量”(Semaphore)。可见，互斥锁是信号量的一种特例(线程数=1)。

总结

操作系统的设计，因此可以归结为三点：

（1）以多进程形式，允许多个任务同时运行；

（2）以多线程形式，允许单个任务分成不同的部分运行；

（3）提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。

一言以蔽之：进程和线程是CPU执行时间段的描述，区别只是颗粒大小不同。

事实1：CPU的速度相比于其他设备(如内存，显卡，硬盘)来说非常快，在CPU看来，它是在轮流执行各项任务的。

事实2：执行一段程序代码的介绍。当程序代码获得CPU时，它所使用的其他资源必须已经到位(比如显卡，内存等)，这里所说的其他资源被称作程序的上下文环境。这段程序代码完整的执行过程包括：获得上下文环境、执行代码、保存上下文环境，其中保存上下文环境是为了程序代码下次能够继续被CPU执行。

说到这里进程的概念也就出现了，进程=CPU加载上下文的时间+CPU执行时间+CPU保存上下文的时间。

线程实际上是对进程的进一步划分。一段程序代码一般包含了多个逻辑，比如说我打开一个QQ，向朋友发送消息(语音+视频)。这段程序代码包含发送语音和视频两个部分，它们就被称作线程。这里的两个线程共享了程序的上下文环境，是CPU执行时间的更小的划分。

进程和线程是CPU执行时间段的描述，区别只是颗粒大小不同。

参考资料

[2] 《线程和进程的区别是什么？》zhonyong的回答 https://www.zhihu.com/question/25532384