线程的定义

1. 线程（英语：thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。 它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。在Unix System V及SunOS中也被称为轻量进程（lightweight processes），但轻量进程更多指内核线程（kernel thread），而把用户线程（user thread）称为线程；
2. 线程是独立调度和分派的基本单位。线程可以为操作系统内核调度的内核线程，如Win32线程；由用户进程自行调度的用户线程，如Linux平台的POSIX Thread；或者由内核与用户进程，如Windows 7的线程，进行混合调度。
3. 同一进程中的多条线程将共享该进程中的全部系统资源，如虚拟地址空间，文件描述符和信号处理等等。但同一进程中的多个线程有各自的调用栈（call stack），自己的寄存器环境（register context），自己的线程本地存储（thread-local storage）。
4. 一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。
5. 在多核或多CPU，或支持Hyper-threading的CPU上使用多线程程序设计的好处是显而易见，即提高了程序的执行吞吐率。在单CPU单核的计算机上，使用多线程技术，也可以把进程中负责I/O处理、人机交互而常被阻塞的部分与密集计算的部分分开来执行，编写专门的workhorse线程执行密集计算，从而提高了程序的执行效率。

线程适用范围

1. 服务器中的文件管理或通信控制；
2. 前后台处理；
3. 异步处理

线程特点

在多线程OS中，通常是在一个进程中包括多个线程，每个线程都是作为利用CPU的基本单位，是花费最小开销的实体。线程具有以下属性。

• 轻型实体
• 线程中的实体基本上不拥有系统资源，只是有一点必不可少的、能保证独立运行的资源；
• 线程的实体包括程序、数据和TCB。线程是动态概念，它的动态特性由线程控制块TCB（Thread Control Block）描述。TCB包括以下信息：

（1）线程状态。
（2）当线程不运行时，被保存的现场资源。
（3）一组执行堆栈。
（4）存放每个线程的局部变量主存区。
（5）访问同一个进程中的主存和其它资源。
用于指示被执行指令序列的程序计数器、保留局部变量、少数状态参数和返回地址等的一组寄存器和堆栈。

2. 独立调度和分派的基本单位。

• 在多线程OS中，线程是能独立运行的基本单位，因而也是独立调度和分派的基本单位。由于线程很“轻”，故线程的切换非常迅速且开销小（在同一进程中的）。

3. 可并发执行。

• 在一个进程中的多个线程之间，可以并发执行，甚至允许在一个进程中所有线程都能并发执行；同样，不同进程中的线程也能并发执行，充分利用和发挥了处理机与外围设备并行工作的能力。

4. 共享进程资源。

• 在同一进程中的各个线程，都可以共享该进程所拥有的资源，这首先表现在：所有线程都具有相同的地址空间（进程的地址空间），这意味着，线程可以访问该地址空间的每一个虚地址；
• 此外，线程还可以访问进程所拥有的已打开文件、定时器、信号量机构等。由于同一个进程内的线程共享内存和文件，所以线程之间互相通信不必调用内核。

进程定义

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。 在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

狭义定义：进程是正在运行的程序的实例（an instance of a computer program that is being executed）。广义定义：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元，
在传统的操作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。进程的概念主要有两点：
第一，进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据区域
（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的
动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二，进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操作系统执行之），
它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后，为了刻画系统内部出现的动态情况，
描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。

进程的特点

• 动态性：进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。 并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行；
• 独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；
• 异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进；
• 结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

多个不同的进程可以包含相同的程序：一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程，能得到不同的结果；但是执行过程中，程序不能发生改变。

线程与进程的区别

1. 地址空间和其它资源（如打开文件）：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见；
2. 通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性；
3. 调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多；
4. 在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。

线程的状态

线程的基本状态

1. 新线程态（New Thread)

产生一个Thread对象就生成一个新线程。当线程处于"新线程"状态时，仅仅是一个空线程对象，它还没有分配到系统资源。因此只能启动或终止它。任何其他操作都会引发异常。例如，一个线程调用了new方法之后，并在调用start方法之前的处于新线程状态，可以调用start和stop方法。

2. 可运行态（Runnable)

start（）方法产生运行线程所必须的资源，调度线程执行，并且调用线程的run（）方法。在这时线程处于可运行态。该状态不称为运行态是因为这时的线程并不总是一直占用处理机。特别是对于只有一个处理机的PC而言，任何时刻只能有一个处于可运行态的线程占用处理 机。Java通过调度来实现多线程对处理机的共享。注意，如果线程处于Runnable状态，它也有可能不在运行，这是因为还有优先级和调度问题。

3. 阻塞/非运行态（Not Runnable)

当以下事件发生时，线程进入非运行态。
线程
线程
①suspend()方法被调用；
②sleep()方法被调用；
③线程使用wait()来等待条件变量；
④线程处于I/O请求的等待。

4. 死亡态（Dead)
   当run（）方法返回，或别的线程调用stop（）方法，线程进入死亡态。通常Applet使用它的stop（）方法来终止它产生的所有线程。

线程状态图

• 由于不同进程中的线程可能并发执行，因而Windows支持进程间的并发性。 同一个进程中的多个线程可以分配给不同的处理器并且同时执行。
• 一个含有多线程的进程在实现并发时，不需要使用多进程的开销。
• 同一个进程中的线程可以通过它们的公共地址空间交换信息，并访问进程中的共享资源，不同进程中的线程可以通过在两个进程间建立的共享内存交换信息。
• 一个面向对象的具体多线程的进程是实现服务器应用程序的一种有效方法。

一个现有的Windows线程处于以下六种状态之一：·就绪态：可以被调度执行，微内核分流器跟踪所有就绪进程，并按优先级顺序进行调度。·备用态：备用线程已经被选择下一次在一个特定的处理器上运行。该线程在这个状态等待，直到那个处理器可用，
如果备用线程的优先级足够高，正在那个处理器上运行的线程可能被这个备用线程抢占。否则，该备用线程要等到
正在运行的线程被阻塞或结束其时间片。·运行态：一旦微内核处理线程或进程切换，备用线程将进入运行状态并开始执行，执行过程一直持续到被抢占、时间片期满、
被阻塞或终止。在两种情况下，它将回到就绪态。·等待态：（1）当线程被一个事件（如I/O)阻塞、(2)为了同步自愿等待或者（3）一个环境子系统指引它把自身挂起时，
该进程进入等待状态。当等待的条件满足时，如果它的所有资源都可用，则线程转到就绪态。·转换态：一个线程在等待后，如果准备好运行但资源不可用时，进入该状态。例如，一个线程的栈被换出存储器。
当该资源可用时，线程进入就绪态。·终止态：一个线程可以被自己或者被另一个线程终止，或者当它的父进程终止时终止。一旦完成了清理工作，
该线程从系统中移出，或者被执行体保留，供以后重新初始化。

进程的状态

进程的3个基本状态

1. 就绪状态（Ready）

进程已获得除处理器外的所需资源，等待分配处理器资源；只要分配了处理器进程就可执行。就绪进程可以按多个优先级来划分队列。例如，当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态时，排入低优先级队列；当进程由I/O操作完成而进入就绪状态时，排入高优先级队列。

2. 运行状态(Running)

进程占用处理器资源；处于此状态的进程的数目小于等于处理器的数目。在没有其他进程可以执行时(如所有进程都在阻塞状态)，通常会自动执行系统的空闲进程。

3. 阻塞状态(Blocked)

由于进程等待某种条件（如I/O操作或进程同步），在条件满足之前无法继续执行。该事件发生前即使把处理器资源分配给该进程，也无法运行。

进程状态图

 - 创建状态：进程在创建时需要申请一个空白PCB，向其中填写控制和管理进程的信息，完成资源分配。- 如果创建工作无法完成，比如资源无法满足，就无法被调度运行，把此时进程所处状态称为创建状态；- 就绪状态：进程已经准备好，已分配到所需资源，只要分配到CPU就能够立即运行 执行状态：- 进程处于就绪状态被调度后，进程进入执行状态；- 阻塞状态：正在执行的进程由于某些事件（I/O请求，申请缓存区失败）而暂时无法运行，进程受到阻塞。- 在满足请求时进入就绪状态等待系统调用；- 终止状态：进程结束，或出现错误，或被系统终止，进入终止状态。无法再执行；- 另外为用户观察需要，进程还有挂起和激活两种操作。挂起后进程处于静止状态进程不再被系统调用，对于操作是激活操作。- 如果进程运行时间片使用完也会进入就绪状态。- 另外为用户观察需要，进程还有挂起和激活两种操作。挂起后进程处于静止状态进程不再被系统调用，对于操作是激活操作。

此段引用自：https://blog.csdn.net/qq_16234613/article/details/52452888