进程，线程，协程概念

1. 先来对比进程和线程

进程是资源容器，我们只会说一个进程占用了多少内存，而从来不会说一个线程占用了多少内存。资源归属于进程，线程却拥有资源的使用权。

线程的概念是建立在进程的基础上的，一个进程至少有一个主线程，有0个或多个子线程，这些线程共用这个进程所申请的资源，因此才会有线程间同步与资源互斥这些概念。由于进程已经是资源分配的单位，因此，进程与进程之间都是相互隔离的，就如同一家一户，各有各的围墙，各有各的宅基地，线程如同家庭里的亲人，这些亲人共同使用家里的资源。

本质上，是线程在执行，进程只是负责申请资源，因此线程才是操作系统调度的最小单位。对于操作系统来说，在进程之间进行切换，就如同从一个住宅切换到另一家住宅，而在线程间切换，就如同从房子的一间卧室切换到客厅。线程间切换要比进程间切换容易的多。

2. 什么是协程

进程，线程是大家非常熟悉的概念，然而说到协程，很多人表示懵逼了，关于协程，要准确掌握以下两个概念

1. 协程在一个线程中存在
2. 协程不是系统调度的，而是程序自己负责调度

协程是线程的异步编程模型，因此我才说，协程在一个线程中存在，我特意强调一个线程，是想让你明确一点，系统并没有创建出若干个协程来进行工作，在这个线程中，存在多个子程序，假设有子程序A，B，C，那么最初是A在执行，中途遇到了IO，于是停止A，执行B，然后B中也遇到了IO，这个时候再回来执行A，A执行结束后再执行C

你会看到，在一个线程内，A,B,C三个子程序互相协调工作，这个就是协程。这里所谓的子程序，你可以理解为函数，但是执行过程又不是函数之间的调用，因为代码里，这三个函数并不存在调用关系，他们可能都是在爬取一个url里的内容，各自的运行是独立的，但是子程序在执行过程中发生了中断，将控制权交出，在适当的时候返回来继续执行。

2.1 和线程的对比

线程是系统创建的，具体什么时候执行，执行多久，都是由系统决定的，而协程则是程序自己创建的，在python中，yield 和gevent都可以实现协程。

python的多线程由于存在GIL锁，因此一个时刻只有一个线程在运行，如果你起了10个线程，那么CPU要在这10个线程之间不停的切换，每个线程都有自己的一组CUP寄存器，这里保存了线程的上下文，线程之间的切换是会耗费资源的，线程越多，切换的越频繁，耗费的资源也就越多。

协程之间也存在切换，但是这些协程都是在一个线程中，由程序自身负责切换，而不是CPU负责切换，这种切换相比于线程之间的切换就快的多了，协程拥有自己的寄存器上下文和栈，当需要切换时，将这些内容保存到其他地方，需要切换回来时，将这些内容回复回来，找到上一次离开时所处的逻辑流位置并继续执行。

线程之间对共享资源的访问必须加锁，但协程不需要，原因很简单，协程始终生存在于一个线程中，根本不存在同时修改一个共享资源的情况。

协程是在线程层面上进行了拆分，与线程相关的是抢占式多任务，与协程相关的是协作式多任务。

如果没有协程，当一个线程内遇到IO等待时，会切换到别的线程去执行，但是有了协程，一个线程内的某个子程序遇到IO等待时，会将控制权交给同在线程内的其他子程序，没有了线程之间的切换，没有了锁，效率自然变高了。