1.什么是进程，什么是线程？

进程就是应用程序的启动实例。比如我们运行一个游戏，打开一个软件，就是开启了一个进程。

线程从属于进程，是程序的实际执行者。一个进程至少包含一个主线程，也可以有更多的子线程。

进程是资源分配的基本单位，线程是操作系统调度的基本单位。

而无论是进程还是线程，都是由操作系统所管理的，其Java中线程具有多种状态。而线程不同状态之间的转换是由谁来实现的呢？JVM通过操作系统内核中的TCB(Thread Control Block)模块来改变线程的状态，这一过程需要耗费一定的CPU资源。

2.进程和线程的痛点

线程之间是如何进行协作的呢？

最经典的例子就是生产者/消费者模式。若干个生产者线程向队列中写入数据，若干个消费者线程从队列中消费数据。

但上面虽然正确实现了生产者/消费者模式，但并不是一个高性能的实现。为什么性能不高呢？

• 涉及到同步锁；
• 涉及到线程阻塞状态和可运行状态之间的切换；
• 涉及线程的上下文切换；

以上涉及到的任何一点，都是非常耗费性能的操作的。

3.什么是协程呢

协程，是一种比线程更加轻量级的存在。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。

最重要的是，协程不是被操作系统内核所管理，而完全是由程序所控制（也就是在用户态中执行）。

这样带来的好处就是性能得到了很大的提升，不会像线程切换那样消耗资源。

既然协程这么好，它到底是怎么来使用的呢？

由于Java的原生语法中并没有实现协程（某些开源框架实现了协程，但是很少被使用），所以我们来看一看python当中对协程的实现案例，同样以生产者消费者模式为例：

其中 yield 是python当中的语法。当协程执行到yield关键字时，会暂停在那一行，等到主线程调用send方法发送了数据，协程才会接到数据继续执行。

但是，yield让协程暂停，和线程的阻塞是有本质区别的。协程的暂停完全由程序控制，线程的阻塞状态是由操作系统内核来进行切换。

因此，协程的开销远远小于线程的开销。

协程是一种用户态的轻量级线程。协程的调度完全由用户控制，协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时，将寄存器上下文和栈保存到其它地方，在切回来的时候，恢复先前保存的寄存器上下文和栈，直接操作栈则基本没有内核切换的开销，可以不加锁的访问全局变量，所以上下文的切换非常快。

进程与协程的比较

• 一个线程可以有多个协程，一个进程也可以单独拥有多个协程；
• 线程进程都是同步机制，而协程则是异步机制；
• 协程能保留上一次调用的状态，每次重入时，就相当于进入上一次调用的状态；