进程、线程和协程的区别是什么？

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进程、线程和协程的区别是什么？

三者是同一条执行流在不同"资源与调度"边界上的切分：进程是资源分配的最小单位，线程是 CPU 调度的最小单位， 协程是用户态协作式调度的最小单位。进程有独立地址空间，线程共享进程地址空间，协程共享线程的栈之外的几乎所有东西， 只保留自己的执行上下文。

1. 一张表看清差别

维度进程 Process线程 Thread协程 Coroutine
资源归属独立地址空间、文件表、信号处理共享所属进程资源共享所属线程/进程资源
私有部分全部栈、寄存器、TID栈、寄存器（很小的栈）
调度者内核调度器内核调度器用户态运行时（或语言 VM）
切换成本高（换页表、刷 TLB）中（进内核，约 2~5us）低（用户态，约百 ns）
创建成本重，fork 要复制页表中，默认栈 MB 级轻，初始栈 KB 级
通信方式IPC（管道/共享内存/socket）共享变量 + 锁共享变量 + 锁/通道
崩溃影响只死自己整个进程挂掉整个进程挂掉
典型数量级几十~几百几百~几千十万~百万

2. 地址空间视角

进程 A                                进程 B
┌───────────────────────────┐        ┌───────────────────────────┐
│ 代码段 / 数据段 / 堆       │        │ 代码段 / 数据段 / 堆       │
│  线程1 栈 │ 线程2 栈 │ ... │        │  线程1 栈 │ ...            │
│  mmap 区 / 页表 / 文件表   │        │  mmap 区 / 页表 / 文件表   │
└───────────────────────────┘        └───────────────────────────┘
       ▲ 内核可见的调度实体：TID           ▲
   协程在用户态，内核根本不知道它的存在：
   G1  G2  G3 ...  ── 由 runtime 复用到少量线程 M 上

关键点：协程没有独立的 TID，内核调度的是线程；协程之间的切换不经过内核， 所以既省了系统调用，也省了 TLB 与缓存污染。

3. 代码与观测

// 10 万个协程，初始栈各 2KB 左右，总量可控
var wg sync.WaitGroup
for i := 0; i < 100000; i++ {
    wg.Add(1)
    go func(n int) {          // go 语句创建一个 G，由 runtime 调度到 M 上执行
        defer wg.Done()
        _ = n * n
    }(i)
}
wg.Wait()
fmt.Println(runtime.NumGoroutine())

# 一个 Go 进程实际有几个内核线程
ps -o pid,nlwp,cmd -p $(pgrep myserver)
# 线程的栈大小（默认 8MB 虚拟地址，按需提交）
ulimit -s
# 上下文切换成本
perf bench sched pipe

4. 常见追问

Q：线程切换为什么比协程贵？ 线程切换要陷入内核：保存/恢复全部寄存器、切换内核栈、可能换页表导致 TLB 失效、走调度器选下一个任务。 协程切换只是保存少量寄存器到用户态结构体、换一下栈指针，一次几十到几百纳秒，且不污染 TLB。

Q：进程切换比线程切换贵在哪？ 主要贵在地址空间：切换 CR3、刷新 TLB（有 PCID/ASID 可缓解）、换页表后缓存局部性变差。 线程共享页表，所以便宜得多。

Q：有哪几种线程模型？ 一对一线程（1:1，Linux pthread/Java Thread，简单但受内核线程数限制）、 用户态多对一（N:1，早期绿色线程，一个阻塞全阻塞）、 混合 M:N（Go 的 GMP、Erlang 的进程），兼顾数量与并行。

Q：协程会不会"饿死"其他协程？ 会。协作式调度依赖协程主动让出（IO、channel、runtime.Gosched），如果某个协程长时间纯计算不阻塞， 同线程上的其他协程就得等。Go 1.14 之后引入基于信号的异步抢占，缓解了这个问题。

Q：多进程和多线程怎么选？ 需要强隔离、崩溃不影响他人、能利用多机扩展 → 多进程（Nginx worker、Chrome 标签页）； 需要共享大量内存、创建频繁、通信简单 → 多线程；海量并发 IO → 协程。

小结

进程管资源，线程管调度，协程管并发度。切换成本从高到低是进程 > 线程 > 协程， 隔离性也是同样的顺序。回答时先给这张三层表，再补一句"协程由 runtime 调度到线程上， 内核只看见线程"，最后用 GMP 或 1:1 模型收尾，逻辑就闭环了。

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