进程线程和协程的区别是什么

定义： 进程是计算机中已运行程序的实体。它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。程序是静态的指令集合，而进程是程序的一次动态执行过程。
特征：
- 独立性： 每个进程都有自己独立的地址空间，包括文本区域（程序代码）、数据区域（变量和数据）等，进程之间彼此隔离。
- 动态性： 进程是临时的，有生命周期的，是动态产生和消亡的。
- 并发性： 任何进程都可以与其他进程并发执行。
- 资源拥有： 进程是系统分配资源（如CPU时间、内存、文件和I/O设备）的基本单位。
切换开销： 进程间的切换涉及系统为之分配或回收资源（如内存空间、I/O设备），开销远大于线程切换。进程切换由操作系统决定，用户无感知.

定义： 线程是进程中的一个执行单元，是CPU调度和分派的基本单位。它是进程内可调度的实体。一个进程中至少有一个线程，也可以有多个线程。
特征：
- 轻量级： 线程的创建与撤销、线程之间的切换所占用的资源比进程少很多。
- 共享资源： 线程基本不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如程序计数器、一组寄存器和栈），但它可与同一进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源，包括内存地址空间。
- 并发执行： 同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。
- 调度： 线程是系统（处理器）调度的基本单位。线程的调度是抢占式的，由操作系统决定。
切换开销： 线程切换涉及用户态现场（上下文、寄存器、用户栈等）的保存和恢复，并可能涉及内核态和用户态的切换，开销比协程大。

定义： 协程（Coroutine）是计算机程序的一类组件，推广了协作式多任务的子例程，允许执行被挂起与被恢复。它是一种用户态的轻量级线程，也被称为微线程或纤程。
特征：
- 用户态调度： 协程的调度完全由用户控制，在用户态执行。这意味着协程之间的切换不需要涉及任何系统调用或内核态切换，性能开销相较于线程更小。
- 协作式： 协程是协作式的任务，意味着它们需要显式地将控制权交给其他协程（通过 yield 等机制），而不是由操作系统抢占式调度。
- 轻量级： 每个协程的体积比线程要小得多，一个线程可以容纳数量相当可观的协程。
- 上下文保存： 协程拥有自己的寄存器上下文和栈。当协程调度切换时，可以直接保存当前协程的状态，然后直接恢复另一个协程的状态。
- 并发而非并行： 协程提供并发性（看上去是同时执行，实际为交替执行）而非并行性。一个线程可以有多个协程。
- 无锁： 由于协程是在单线程内协作执行，不需要多线程的锁机制，可以不加锁地访问全局变量，从而提高执行效率。
适用场景： 协程特别适合于用来实现彼此熟悉的程序组件，如协作式多任务、异常处理、事件循环、迭代器、无限列表和管道。在 I/O 密集型任务中，协程的性能优势尤为明显。

特性	进程 (Process)	线程 (Thread)	协程 (Coroutine)
资源	操作系统资源分配的基本单位，拥有独立的地址空间和资源。	共享进程的地址空间和资源，只拥有少量必需资源。	共享所在线程的资源，拥有自己的寄存器上下文和栈。
调度	操作系统调度，抢占式调度。	操作系统调度，抢占式调度。	用户（程序）调度，协作式调度。
开销	创建、销毁、切换开销最大。	创建、销毁、切换开销中等。	创建、销毁、切换开销最小。
独立性	独立性强，进程间互相隔离。	依赖于进程，同进程内线程共享资源。	依赖于线程，协程之间协作。
并发/并行	既可并发也可并行。	既可并发也可并行。	并发（宏观上），但单线程内是协作式交替执行，非并行。
通信	主要通过 IPC 机制（如管道、消息队列）。	通过共享内存、锁等机制。	在单线程内直接共享变量，无需锁机制。
数量	数量有限，开销大。	数量比进程多，但仍有一定开销。	数量可观，开销极小。