首先区分进程、线程、协程的概念。
进程
计算机的核心是CPU(中央处理器),CPU承担机器中的所有计算任务;操作系统负责任务调度、资源的分配和管理,IO操作等;进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集上的一次动态执行的过程,是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位,是应用程序运行的载体。进程是一种抽象的概念,从来没有统一的标准定义。
如上图所示 ,Google Chrome就是一个进程,同理,Tim就是一个进程,Wechat也是一个进程。
进程一般由程序、数据集合和进程控制块三部分组成。
- 程序用于描述进程要完成的功能,是控制进程执行的指令集;
- 数据集合是程序在执行时所需要的数据和工作区;
- 程序控制块(Program Control Block,简称PCB),包含进程的描述信息和控制信息,是进程存在的唯一标志。
进程具有的特征:
- 动态性:进程是程序的一次执行过程,是临时的,有生命期的,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:进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位;
- 结构性:进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
线程
在早期的操作系统中并没有线程的概念,进程是能拥有资源和独立运行的最小单位,也是程序执行的最小单位。任务调度采用的是时间片轮转的抢占式调度方式,而进程是任务调度的最小单位,每个进程有各自独立的一块内存,使得各个进程之间内存地址相互隔离。后来,随着计算机的发展,对CPU的要求越来越高,进程之间的切换开销较大,已经无法满足越来越复杂的程序的要求了。于是就发明了线程。
线程是程序执行中一个单一的顺序控制流程,是程序执行流的最小单元,是处理器调度和分派的基本单位。一个进程可以有一个或多个线程,各个线程之间共享程序的内存空间(也就是所在进程的内存空间)。一个标准的线程由线程ID、当前指令指针(PC)、寄存器和堆栈组成。而进程由内存空间(代码、数据、进程空间、打开的文件)和一个或多个线程组成。
如上图所示,微信是一个进程,下面的Mini Programs是当前进程下的一个线程。
线程有四种基本状态,分别为:
- 产生(spawn)
- 阻塞(block)
- 非阻塞(unblock)
- 结束(finish)
这里的状态和IO做区分,关于IO阻塞/非阻塞,查看此篇文章:https://www.ahbug.com/?p=183
协程
协程,英文Coroutines,是一种基于线程之上,但又比线程更加轻量级的存在,这种由程序员自己写程序来管理的轻量级线程叫做『用户空间线程』,具有对内核来说不可见的特性。因为是自主开辟的异步任务,所以很多人也更喜欢叫它们纤程(Fiber),或者绿色线程(GreenThread)。正如一个进程可以拥有多个线程一样,一个线程也可以拥有多个协程。
协程是一个有多个返回点的函数。一般来说一个函数只有一个返回点,函数的调用者调用一次后,函数的生命周期就结束了。而对于协程来说,其生命周期由调用者来决定,可以通过返回值来决定如何进行一次调用以及如何结束调用。
由于协程返回的是一系列的值,每一个yield return对应一次返回。用迭代器作为返回类型是比较好的选择,可以简单的认为每一个yield return对于了迭代器中的一个元素。
Unity的C#代码中一个协程的返回值通常是IEnumerator类型,IEnumerator 接口有两个方法,分别是 Current 和 MoveNext。
我们可以简单的认为:协程就是一个返回迭代器的函数,一开始迭代器的Current指向函数的开头,每执行一次MoveNext,Current就指向下一个yield return 返回的值。
如上图,程序执行过程,协程执行过程。
协程主要功能可以概括为两点:
1.分割程序功能
2.提高运行效率
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