程序

程序的出現是為了更好的利用CPU資源使到併發成為可能。 假設有兩個任務A和B，當A遇到IO操作，CPU默默的等待任務A讀取完操作再去執行任務B，這樣無疑是對CPU資源的極大的浪費。聰明的老大們就在想若在任務A讀取資料時，讓任務B執行，當任務A讀取完資料後，再切換到任務A執行。注意關鍵字切換，自然是切換，那麼這就涉及到了狀態的儲存，狀態的恢復，加上任務A與任務B所需要的系統資源（記憶體，硬碟，鍵盤等等）是不一樣的。自然而然的就需要有一個東西去記錄任務A和任務B分別需要什麼資源，怎樣去識別任務A和任務B等等。登登登，程序就被髮明出來了。通過程序來分配系統資源，標識任務。如何分配CPU去執行程序稱之為排程，程序狀態的記錄，恢復，切換稱之為上下文切換。程序是系統資源分配的最小單位，程序佔用的資源有：地址空間，全域性變數，檔案描述符，各種硬體等等資源。

執行緒

執行緒的出現是為了降低上下文切換的消耗，提高系統的併發性，並突破一個程序只能幹一樣事的缺陷，使到程序內併發成為可能。假設，一個文字程式，需要接受鍵盤輸入，將內容顯示在螢幕上，還需要儲存資訊到硬碟中。若只有一個程序，勢必造成同一時間只能幹一樣事的尷尬（當儲存時，就不能通過鍵盤輸入內容）。若有多個程序，每個程序負責一個任務，程序A負責接收鍵盤輸入的任務，程序B負責將內容顯示在螢幕上的任務，程序C負責儲存內容到硬碟中的任務。這裡程序A，B，C間的協作涉及到了程序通訊問題，而且有共同都需要擁有的東西——-文字內容，不停的切換造成效能上的損失。若有一種機制，可以使任務A，B，C共享資源，這樣上下文切換所需要儲存和恢復的內容就少了，同時又可以減少通訊所帶來的效能損耗，那就好了。是的，這種機制就是執行緒。執行緒共享程序的大部分資源，並參與CPU的排程, 當然執行緒自己也是擁有自己的資源的，例如，棧，暫存器等等。 此時，程序同時也是執行緒的容器。執行緒也是有著自己的缺陷的，例如健壯性差，若一個執行緒掛掉了，整一個程序也掛掉了，這意味著其它執行緒也掛掉了，程序卻沒有這個問題，一個程序掛掉，另外的程序還是活著。

協程

協程通過線上程中實現排程，避免了陷入核心級別的上下文切換造成的效能損失，進而突破了執行緒在IO上的效能瓶頸。 當涉及到大規模的併發連線時，例如10K連線。以執行緒作為處理單元，系統排程的開銷還是過大。當連線數很多 —> 需要大量的執行緒來幹活 —> 可能大部分的執行緒處於ready狀態 —> 系統會不斷地進行上下文切換。既然效能瓶頸在上下文切換，那解決思路也就有了，線上程中自己實現排程，不陷入核心級別的上下文切換。說明一下，在歷史上協程比執行緒要出現得早，在1963年首次提出, 但沒有流行開來。為什麼沒有流行，沒有找到信服的資料，先挖個坑，以後那天瞭解後，再補上。

小結

程序，執行緒，協程不斷突破，更高效的處理阻塞，不斷地提高CPU的利用率。但是並不是說，執行緒就一定比程序快，而協程就一定不執行緒要快。具體還是要看應用場景。可以簡單粗暴的把應用分為IO密集型應用以及CPU密集型應用。

多核CPU，CPU密集型應用
此時多執行緒的效率是最高的，多執行緒可以使到全部CPU核心滿載，又避免了協程間切換造成效能損失。當CPU密集型任務時，CPU一直在利用著，切換反而會造成效能損失，即便協程上下文切換消耗最小，但也還是有消耗的。

多核CPU，IO密集型應用
此時採用多執行緒多協程效率最高，多執行緒可以使到全部CPU核心滿載，而一個執行緒多協程，則更好的提高了CPU的利用率。

單核CPU，CPU密集型應用
單程序效率是最高，此時單個程序已經使到CPU滿載了。

單核CPU，IO密集型應用
多協程，效率最高。例如，看了上面應該也是知道的了

作者：Ljian1992
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