进程、线程与协程：并发处理基础知识解析

"并发处理是计算机科学中的重要概念，涉及到进程、线程和协程的管理。进程是操作系统分配资源的基本单位，线程是处理器调度的基本单位，而协程则提供了一种用户态的轻量级线程解决方案。" 在计算机系统中，进程是程序在特定数据集上的执行实例，它具有独立的内存空间，包含代码、数据、栈和堆等资源。进程的生命周期通常被描述为三态或五态模型。三态模型包括运行态（正在执行）、就绪态（等待CPU时间片）和阻塞态（等待某些外部事件）。五态模型则增加了新建态（初始化阶段）和终止态（进程结束，资源回收）。在这些状态下，进程根据其状态和需求进行切换。 线程是进程内的一个更小的执行单元，它们共享进程的地址空间和资源，使得线程间的通信更为高效。线程的创建和销毁成本较低，且能实现更细粒度的并发，因为它们不需要像进程那样分配独立的内存空间。在多线程环境中，多个线程可以同时执行不同的任务，提高系统效率。然而，线程间对共享资源的访问需要同步机制来避免竞态条件。 协程相较于线程，是一种更加轻量级的并发方式。它们通常由用户级代码控制，而不是操作系统，因此协程的切换无需操作系统介入，减少了上下文切换的开销。协程拥有自己的栈和局部变量，可以在任意位置暂停和恢复执行，这被称为协作式调度。由于其灵活性和低开销，协程在I/O密集型任务和需要精细控制执行流的场景中特别有用。 线程与进程的主要区别在于： 1. 进程是系统资源分配的单位，每个进程有自己的独立地址空间，而线程是共享进程地址空间的执行单元。 2. 线程是处理器调度的基本单位，而进程不是。 3. 进程之间的通信通常更复杂，需要借助于管道、套接字等机制，而线程间可以直接共享内存。 4. 线程创建和销毁的开销小于进程。 5. 协程在用户态就能实现调度，上下文切换更快，对全局变量的访问无须锁定。 并发处理技术的选择取决于具体的应用场景和性能需求。在PHP这样的编程语言中，虽然原生支持线程相对较弱，但可以通过扩展如pthreads实现多线程，或者利用coroutine库实现协程。理解和掌握这些并发处理概念对于优化高并发应用、提高系统效率至关重要。