引言
在任何语言的高性能编程中，必须要了解进程、线程和协程的关系。当然有些语言目前暂时还不支持协程，这边以 Python 为例子。
目前也是简单阐述，代码示例部分后期补上。
进程
进程是指在系统中正在运行的一个应用程序，是 CPU 的最小工作单元。
进程有就绪、运行、阻塞、创建和退出五种状态。其中，运行中的三种状态：就绪、运行、阻塞。创建和退出是描述产生和释放的状态。
特点
动态性：进程是程序的一次执行过程，动态产生，动态消亡。
独立性：进程是一个能独立运行的基本单元。是系统分配资源与调度的基本单元。
并发性：任何进程都可以与其他进程并发执行。
结构性：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
缺点
无法即时完成的任务带来大量的上下文切换代价与时间代价。
进程的上下文：当一个进程在执行时， CPU 的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈中的内容被称为该进程的上下文。
上下文切换：当内核需要切换到另一个进程时，它需要保存当前进程的所有状态，即保存当前进程的上下文，以便在再次执行该进程时，能够得到切换时的状态并执行下去。
线程
线程是程序执行中一个单一的顺序控制流程，是程序执行流的最小单元，是处理器调度和分派的基本单位。
一个进程可以有一个或多个线程，同一进程中的多个线程将共享该进程中的全部系统资源，如虚拟地址空间，文件描述符和信号处理等等。
但同一进程中的多个线程有各自的调用栈和线程本地存储。
说明：
进程才是
CPU的最小作业单元（最小资源管理单元），开更多的线程不会导致本进程得到更多CPU的青睐，而是提高了CPU在本进程使用时间段的利用率。但是，本进程使用时间段的各线程优先级是用户可以自己设置的对操作系统而言，线程是最小的执行单元，进程是最小的资源管理单元。无论是进程还是线 程，都是由操作系统所管理的。
协程
协程（ Coroutine ，又称微线程，纤程）是一种比线程更加轻量级的存在，协程不是被操作系统内核所管理，而完全是由程序所控制。
如同一个进程可以有很多线程一样，一个线程可以有很多协程。
但是，协程不是被操作系统所管理的，没有改变 CPU 最小执行单元是线程，协程是完全由程序所控制的（用户态执行），不会产生上下文切换。
协程具有高并发、高扩展性、低成本的特点，一个 CPU 支持上万的协程都不是问题。所以，很适合用于高并发处理。通常，协程可以处理 IO 密集型程序的效率问题，但是处理 CPU 密集型不是它的长处，如要充分发挥 CPU 利用率可以结合多进程+协程。
优点
- 无需线程上下文切换的开销
- 无需原子操作锁定及同步的开销
- 方便切换控制流，简化编程模型
缺点
- 无法利用多核资源：协程的本质是个单线程，它不能同时在多个核用上。协程需要和进程配合才能运行在多
CPU上。当然我们日常所编写的绝大部分应用都没有这个必要，除非是CPU密集型应用。 - 进行阻塞（
Blocking）操作（如IO时）会阻塞掉整个程序。
进程与线程的区别
- 进程是
CPU资源分配的基本单位，线程是独立运行和独立调度的基本单位（CPU上真正运行的是线程）。 - 进程拥有自己的资源空间，一个进程包含若干个线程，线程与
CPU资源分配无关，多个线程共享同一进程内的资源。 - 线程的调度与切换比进程快很多。
-
CPU密集型代码(各种循环处理、计算等等)：使用多进程。IO密集型代码(文件处理、网络爬虫等)：使用多线程。
虽然线程大幅的提高了 CPU 的效率，且能够设置一定的优先级，但是线程的资源片分配还是由 CPU 来管理的。
进程、线程、协程的对比
- 协程既不是进程也不是线程，协程仅是一个特殊的函数。协程、进程和线程不是一个维度的。
- 一个进程可以包含多个线程，一个线程可以包含多个协程。虽然一个线程内的多个协程可以切换但是这多个协程是串行执行的，某个时刻只能有一个线程在运行，没法利用
CPU的多核能力。 - 协程与进程一样，也存在上下文切换问题。
- 进程的切换者是操作系统，切换时机是根据操作系统自己的切换策略来决定的，用户是无感的。进程的切换内容包括页全局目录、内核栈和硬件上下文，切换内容被保存在内存中。 进程切换过程采用的是“从用户态到内核态再到用户态”的方式，切换效率低。
- 线程的切换者是操作系统，切换时机是根据操作系统自己的切换策略来决定的，用户是无感的。线程的切换内容包括内核栈和硬件上下文。线程切换内容被保存在内核栈中。线程切换过程采用的是“从用户态到内核态再到用户态”的方式，切换效率中等。
- 协程的切换者是用户(编程者或应用程序),切换时机是用户自己的程序来决定的。协程的切换内容是硬件上下文，切换内存被保存在用自己的变量(用户栈或堆)中。协程的切换过程只有用户态(即没有陷入内核态),因此切换效率高。
并发与并行
并发：在操作系统中，某一时间段，几个程序在同一个 CPU 上运行，但在任意一个时间点上，只有一个程序在该 CPU 上运行。
当有多个线程时，如果系统只有一个
CPU，那么CPU不可能真正同时进行多个线程，CPU的运行时间会被划分成若干个时间段，每个时间段分配给各个线程去执行，一个时间段里某个线程运行时，其他线程处于挂起状态，这就是并发。
并发解决了程序排队等待的问题，如果一个程序发生阻塞，其他程序仍然可以正常执行
并行：当操作系统有多个 CPU 时，一个 CPU 处理 A 线程，另一个 CPU 处理 B 线程，两个线程互相不抢占 CPU 资源，可以同时进行，这种方式成为并行。
并发与并行的区别
并发只是在宏观上给人感觉有多个程序在同时运行，但在实际的单 CPU 系统中，每一时刻只有一个程序在运行，微观上这些程序是分时交替执行。
在多 CPU 系统中，将这些并发执行的程序分配到不同的 CPU 上处理，每个 CPU 用来处理一个程序，这样多个程序便可以实现同时执行。