进程和线程的区别和linux运行状态查看简单

要了解二者的区别与联系，首先得对进程与线程有一个宏观上的了解。

进程，是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是一个动态概念，竟争计算机系统资源的基本单位。每一个进程都有一个自己的地址空间，即进程空间或（虚空间）。进程空间的大小 只与处理机的位数有关，一个 16 位长处理机的进程空间大小为 216 ，而 32 位处理机的进程空间大小为 232 。进程至少有 5 种基本状态，它们是：初始态，执行态，等待状态，就绪状态，终止状态。

线程，在网络或多用户环境下，一个服务器通常需要接收大量且不确定数量用户的并发请求，为每一个请求都创建一个进程显然是行不通的，——无论是从系统资源开销方面或是响应用户请求的效率方面来看。因此，操作系统中线程的概念便被引进了。线程，是进程的一部分，一个没有线程的进程可以被看作是单线程的。线程有时又被称为轻权进程或轻量级进程，也是 CPU 调度的一个基本单位。

说到这里，我们对进程与线程都有了一个大体上的印象，现在开始说说二者大致的区别。

进程的执行过程是线状的，尽管中间会发生中断或暂停，但该进程所拥有的资源只为该线状执行过程服务。一旦发生进程上下文切换，这些资源都是要被保护起来的。这是进程宏观上的执行过程。而进程又可有单线程进程与多线程进程两种。我们知道，进程有 一个进程控制块 PCB ，相关程序段 和 该程序段对其进行操作的数据结构集 这三部分，单线程进程的执行过程在宏观上是线性的，微观上也只有单一的执行过程；而多线程进程在宏观上的执行过程同样为线性的，但微观上却可以有多个执行操作（线程），如不同代码片段以及相关的数据结构集。线程的改变只代表了 CPU 执行过程的改变，而没有发生进程所拥有的资源变化。出了 CPU 之外，计算机内的软硬件资源的分配与线程无关，线程只能共享它所属进程的资源。与进程控制表和 PCB 相似，每个线程也有自己的线程控制表 TCB ，而这个 TCB 中所保存的线程状态信息则要比 PCB 表少得多，这些信息主要是相关指针用堆栈（系统栈和用户栈），寄存器中的状态数据。进程拥有一个完整的虚拟地址空间，不依赖于线程而独立存在；反之，线程是进程的一部分，没有自己的地址空间，与进程内的其他线程一起共享分配给该进程的所有资源。

线程可以有效地提高系统的执行效率，但并不是在所有计算机系统中都是适用的，如某些很少做进程调度和切换的实时系统。使用线程的好处是有多个任务需要处理机处理时，减少处理机的切换时间；而且，线程的创建和结束所需要的系统开销也比进程的创建和结束要小得多。最适用使用线程的系统是多处理机系统和网络系统或分布式系统。

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1 线程的执行特性。

线程只有 3 个基本状态：就绪，执行，阻塞。

线程存在 5 种基本操作来切换线程的状态：派生，阻塞，激活，调度，结束。

2 进程通信。

单机系统中进程通信有 4 种形式：主从式，会话式，消息或邮箱机制，共享存储区方式。

主从式典型例子：终端控制进程和终端进程。

会话式典型例子：用户进程与磁盘管理进程之间的通信。

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参考书籍：计算机操作系统教程（第 3 版）清华大学出版社张尧学 史美林 张高

在java编程中就经常用到进程和线程的概念。

1、线程：程序中单独顺序的控制流

线程本身依靠进程运行，不能独立存在，线程是进程中的顺序控制流，只能使用系统分配给进程的资源和环境，线程没有独立的地址空间。

2、进程：执行中的程序

系统会为每个进程创建一个PID,一个进程可以包含一个或多个线程，一个进程至少包含一个线程，每个线程也会有自己的ID，但是这只是在它所属的进程之内，不属于系统ID。

3、单线程：程序中只存在一个线程，实际上函数运行的主方法就是一个主线程

4、多线程：就是在一个进程中运行多个任务，多线程的目的是为了更好地使用CPU资源。

前台和后台

我们这里也要注意前台和后台的区别，前台一般就是我们能够看到的正在执行的程序，一般系统的很多服务都是以后台的形式存在，也就是我们看不到它们在执行，但是它们一般都会常驻在系统中，直到关机才会结束。

linux中查看进程的ps和top

ps指令主要是用来查看目前系统中，有哪些进程正在执行，以及他们执行的状况。

ps -a 显示当前终端的所有进程信息

ps -u 以用户的格式显示进程信息

ps -x 显示后台进程运行的参数123

可以根据进程的PID来终止进程

kill 进程PIDkill -9 进程PID //强制终止进程12

此外可以使用killall命令以名字的方式来杀死进程

进程动态监控top

1、监视特定用户

先执行top命令，再输入u,之后再输入需要监视的用户，然后回车即可，你将会看到显示的进程都是你所指定的用户正在运行的程序

2、杀死特定进程

先执行top命令，再输入k,再输入你要杀死的进程ID，然后回车即可。

3、指定动态刷新时间

top -d 10 //指定系统更新进程的时间为10秒1

PS：我们从top显示的内容可以获取一些有用的信息，其中zombie代表的是僵尸进程，即计算机无法回收内存的进程，Load average显示的是当前计算机负载情况，当这些值很高的时候说明计算机CPU占用率很高，需要注意。还有显示了计算机存储空间的使用情况。其中PID=1的进程是系统初始运行的总进程，很多进程都是由它开启的，这是一个特别重要的进程。

监控网络状态信息

显示网络统计信息的命令netstat，此命令用来显示整个系统目前的网络情况，例如目前的链接，数据包传递数据或是路由表内容。

netstat -an//按一定顺序排列netstat -anp //加上p就会显示进程号和相关程序12

显示数据包经历历程命令

traceroute 域名或者IP1

特别要注意在windows下面该命令是tracert

route命令用于显示和操作IP路由表

任务管理器可以查看进程和线程数，也可以用来杀死进程

tasklist 查看进程

taskkill 杀死进程

ps -fe 查看所有进程

ps -fT -p <PID> 查看某个进程（PID）的所有线程

kill 杀死进程

top 按大写 H 切换是否显示线程

top -H -p <PID> 查看某个进程（PID）的所有线程

jps 命令查看所有 Java 进程

jstack <PID> 查看某个 Java 进程（PID）的所有线程状态

jconsole 来查看某个 Java 进程中线程的运行情况（图形界面）

jconsole 远程监控配置

需要以如下方式运行你的 java 类

修改 /etc/hosts 文件将 127001 映射至主机名

如果要认证访问，还需要做如下步骤

复制 jmxremotepassword 文件

修改 jmxremotepassword 和 jmxremoteaccess 文件的权限为 600 即文件所有者可读写

连接时填入 controlRole（用户名），R&D（密码）

windows操作系统下查看tomcat或apache的当前的并发数和连接数可以使用netstat命令；

具体操作方法如下：

Netstat

显示协议统计和当前的 TCP/IP 网络连接。该命令只有在安装了 TCP/IP 协议后才可以使用。

netstat [-a] [-e] [-n] [-s] [-p protocol] [-r] [interval]

参数

-a

显示所有连接和侦听端口。服务器连接通常不显示。

-e

显示以太网统计。该参数可以与 -s 选项结合使用。

-n

以数字格式显示地址和端口号（而不是尝试查找名称）。

-s

显示每个协议的统计。默认情况下，显示 TCP、UDP、ICMP 和 IP 的统计。-p 选项可以用来指定默认的子集。

一、uptime命令

这个命令可以快速查看机器的负载情况。在Linux系统中，这些数据表示等待CPU资源的进程和阻塞在不可中断IO进程（进程状态为D）的数量。这些数据可以让我们对系统资源使用有一个宏观的了解。

命令的输出分别表示1分钟、5分钟、15分钟的平均负载情况。通过这三个数据，可以了解服务器负载是在趋于紧张还是趋于缓解。如果1分钟平均负载很高，而15分钟平均负载很低，说明服务器正在命令高负载情况，需要进一步排查CPU资源都消耗在了哪里。反之，如果15分钟平均负载很高，1分钟平均负载较低，则有可能是CPU资源紧张时刻已经过去。

上面例子中的输出，可以看见最近1分钟的平均负载非常高，且远高于最近15分钟负载，因此我们需要继续排查当前系统中有什么进程消耗了大量的资源。可以通过下文将会介绍的vmstat、mpstat等命令进一步排查。

二、dmesg命令

该命令会输出系统日志的最后10行。示例中的输出，可以看见一次内核的oom kill和一次TCP丢包。这些日志可以帮助排查性能问题。千万不要忘了这一步。

三、vmstat命令

vmstat(8) 命令，每行会输出一些系统核心指标，这些指标可以让我们更详细的了解系统状态。后面跟的参数1，表示每秒输出一次统计信息，表头提示了每一列的含义，这几介绍一些和性能调优相关的列：

r：等待在CPU资源的进程数。这个数据比平均负载更加能够体现CPU负载情况，数据中不包含等待IO的进程。如果这个数值大于机器CPU核数，那么机器的CPU资源已经饱和。

free：系统可用内存数（以千字节为单位），如果剩余内存不足，也会导致系统性能问题。下文介绍到的free命令，可以更详细的了解系统内存的使用情况。

si，so：交换区写入和读取的数量。如果这个数据不为0，说明系统已经在使用交换区（swap），机器物理内存已经不足。

us, sy, id, wa, st：这些都代表了CPU时间的消耗，它们分别表示用户时间（user）、系统（内核）时间（sys）、空闲时间（idle）、IO等待时间（wait）和被偷走的时间（stolen，一般被其他虚拟机消耗）。

上述这些CPU时间，可以让我们很快了解CPU是否出于繁忙状态。一般情况下，如果用户时间和系统时间相加非常大，CPU出于忙于执行指令。如果IO等待时间很长，那么系统的瓶颈可能在磁盘IO。

示例命令的输出可以看见，大量CPU时间消耗在用户态，也就是用户应用程序消耗了CPU时间。这不一定是性能问题，需要结合r队列，一起分析。

四、mpstat命令

该命令可以显示每个CPU的占用情况，如果有一个CPU占用率特别高，那么有可能是一个单线程应用程序引起的。

五、pidstat命令

pidstat命令输出进程的CPU占用率，该命令会持续输出，并且不会覆盖之前的数据，可以方便观察系统动态。如上的输出，可以看见两个JAVA进程占用了将近1600%的CPU时间，既消耗了大约16个CPU核心的运算资源。

六、iostat命令

r/s, w/s, rkB/s, wkB/s：分别表示每秒读写次数和每秒读写数据量（千字节）。读写量过大，可能会引起性能问题。

await：IO操作的平均等待时间，单位是毫秒。这是应用程序在和磁盘交互时，需要消耗的时间，包括IO等待和实际操作的耗时。如果这个数值过大，可能是硬件设备遇到了瓶颈或者出现故障。

avgqu-sz：向设备发出的请求平均数量。如果这个数值大于1，可能是硬件设备已经饱和（部分前端硬件设备支持并行写入）。

%util：设备利用率。这个数值表示设备的繁忙程度，经验值是如果超过60，可能会影响IO性能（可以参照IO操作平均等待时间）。如果到达100%，说明硬件设备已经饱和。

如果显示的是逻辑设备的数据，那么设备利用率不代表后端实际的硬件设备已经饱和。值得注意的是，即使IO性能不理想，也不一定意味这应用程序性能会不好，可以利用诸如预读取、写缓存等策略提升应用性能。

七、free命令

free命令可以查看系统内存的使用情况，-m参数表示按照兆字节展示。最后两列分别表示用于IO缓存的内存数，和用于文件系统页缓存的内存数。需要注意的是，第二行-/+ buffers/cache，看上去缓存占用了大量内存空间。

这是Linux系统的内存使用策略，尽可能的利用内存，如果应用程序需要内存，这部分内存会立即被回收并分配给应用程序。因此，这部分内存一般也被当成是可用内存。

如果可用内存非常少，系统可能会动用交换区（如果配置了的话），这样会增加IO开销（可以在iostat命令中提现），降低系统性能。

八、sar命令

sar命令在这里可以查看网络设备的吞吐率。在排查性能问题时，可以通过网络设备的吞吐量，判断网络设备是否已经饱和。如示例输出中，eth0网卡设备，吞吐率大概在22 Mbytes/s，既176 Mbits/sec，没有达到1Gbit/sec的硬件上限。

sar命令在这里用于查看TCP连接状态，其中包括：

active/s：每秒本地发起的TCP连接数，既通过connect调用创建的TCP连接；

passive/s：每秒远程发起的TCP连接数，即通过accept调用创建的TCP连接；

retrans/s：每秒TCP重传数量；

TCP连接数可以用来判断性能问题是否由于建立了过多的连接，进一步可以判断是主动发起的连接，还是被动接受的连接。TCP重传可能是因为网络环境恶劣，或者服务器压

九、top命令

top命令包含了前面好几个命令的检查的内容。比如系统负载情况（uptime）、系统内存使用情况（free）、系统CPU使用情况（vmstat）等。因此通过这个命令，可以相对全面的查看系统负载的来源。同时，top命令支持排序，可以按照不同的列排序，方便查找出诸如内存占用最多的进程、CPU占用率最高的进程等。

但是，top命令相对于前面一些命令，输出是一个瞬间值，如果不持续盯着，可能会错过一些线索。这时可能需要暂停top命令刷新，来记录和比对数据。