程序

程序是指在系統中正在執行的一個應用程式，是CPU的最小工作單元。

程序執行中的三種狀態：就緒、執行、阻塞。建立和退出是描述產生和釋放的狀態。

在任務簡單or偏向CPU密集型（計算多IO少）時，程序的CPU利用率較高。隨著程式功能越來越複雜，常規的程式更加偏向IO密集型。但IO存在阻塞等待的特點，當一個程式獲得了CPU的時間片由就緒態切換至執行態，往往因為長時間等待IO而進入阻塞態，在IO操作完成後進入就緒態，在下一次獲得CPU時間片時才能完成。

無法即時完成的任務帶來大量的上下文切換代價與時間代價。

• • 程序的上下文：當一個程序在執行時，CPU的所有暫存器中的值、程序的狀態以及堆疊中的內容被稱為該程序的上下文。
  • 上下文切換：當核心需要切換到另一個程序時，它需要儲存當前程序的所有狀態，即儲存當前程序的上下文，以便在再次執行該程序時，能夠得到切換時的狀態並執行下去。

當人們開始思考使用更小的粒度提高程序單位時間的CPU利用率，執行緒應運而生。

執行緒

執行緒是CPU的最小執行單元（排程單元）。

程序作為執行緒的容器，按不同的功能，或想達到更高效率（如多個IO執行緒）的同一功能，可以考慮產生多個執行緒。

在CPU切換到本程序的時間段時，由於執行緒間共享程序的上下文，執行緒切換隻需要切換執行緒的上下文，而不需要切換另一片記憶體或者暫存器資源，在功能並行執行的同時降低了開銷。

• • 開更多的執行緒不會導致本程序得到更多CPU的青睞

程序才是CPU的最小作業單元（最小資源管理單元），開更多的執行緒不會導致本程序得到更多CPU的青睞，而是提高了CPU在本程序使用時間段的利用率。但是，本程序使用時間段的各執行緒優先順序是使用者可以自己設定的。

協程

雖然執行緒大幅的提高了CPU的效率，且能夠設定一定的優先順序，但是執行緒的資源片分配還是由CPU來管理的。

那麼能不能人為管理執行緒的資源分配（切換）呢？協程在語言層面實現了這一點。

協程=微執行緒=纖程

如同一個程序可以有很多執行緒一樣，一個執行緒可以有很多協程。

但是，協程不是被作業系統所管理的，沒有改變CPU最小執行單元是執行緒，協程是完全由程式所控制的（使用者態執行），不會產生上下文切換。

目前只有部分語言實現了協程：

1. python的yield/send，當協程執行到yield關鍵字時，會暫停在那一行，等到主執行緒呼叫send方法傳送了資料，協程才會接到資料繼續執行。
2. Lua從5.0版本開始使用協程，通過擴充套件庫coroutine來實現。
3. Go語言對協程的實現非常強大而簡潔，可以輕鬆建立成百上千個協程併發執行。
4. Java語言並沒有對協程的原生支援，但是某些開源框架模擬出了協程的功能，有興趣的小夥伴可以看一看Kilim框架的原始碼：https://github.com/kilim/kilim