为什么要引入子进程，有线程不就行了吗？
这个问题问得太到位了！很多时候大家在聊到并发和并行的时候，很容易就把线程和子进程混为一谈，或者觉得既然有了线程，为什么还要费劲去搞什么子进程。这俩兄弟确实都能让程序“同时”做事情，但它们骨子里是完全不同的家伙，也因此各自有自己擅长的领域。
咱们不扯那些高大上的理论，就用大白话聊聊，为啥在某些时候，子进程比线程更招人待见，甚至可以说是必不可少。
先简单回顾一下：线程和子进程都是让程序“分身”的手段
线程（Thread）：你可以想象成是同一个进程里的“副驾驶”。它们共享进程的大部分资源，比如内存空间（代码、全局变量、堆）。这就好比你们在同一辆车里，看到的东西（文件、网络连接、数据库连接）都一样，沟通起来也方便，直接传递信息就行。
子进程（Child Process）：这就像是启动了一个全新的、独立的程序实例。它有自己独立的内存空间，自己的文件句柄，自己的代码段。它不是从主进程“分裂”出来的，而是从头开始执行一个程序（通常是和主进程一样的程序，或者另一个程序）。这就好比你开着你的车，又启动了另一辆全新的车，它们之间是隔离的。
为啥有时候“分家”比“同住”更好？——子进程的优势在哪儿
既然了解了区别，咱们就来聊聊为啥要引入子进程这个“分家”的机制。主要有这么几个理由，而且这些理由在很多实际场景中非常关键：
1. 隔离性带来的健壮性（不怕死）
想象一个场景： 你开着一辆车，里面坐着你和你朋友。如果你在开车的时候突然身体不舒服，可能整个车都会瘫痪。这就是线程的风险。如果一个线程崩溃了（比如访问了非法内存），它很可能会带走整个进程，导致你的程序直接闪退，所有数据可能都没法保存。
换个场景： 你开车，你朋友另外开了一辆车。如果你在开车时身体不适，你的车停了，但你朋友的车还在正常行驶。这就是子进程的优势。如果一个子进程崩溃了，它只会影响它自己这个独立的进程，主进程（或者其他的子进程）通常不会受到影响，还能继续运行。
实际应用： 很多服务器程序（比如 Web 服务器、数据库服务器）在处理客户端请求时，会为每个请求创建一个子进程。这样做的好处是，万一某个客户端发送了一个恶意的请求，导致处理它的那个子进程崩溃，那么整个服务器也不会宕机，还能继续为其他客户端提供服务。这种“不怕死”的特性，对于需要高可用性的服务来说至关重要。
2. 利用多核的天然优势（真正意义上的并行）
关于并行和并发： 这个概念很重要。并发是指在一段时间内，多个任务都在进行，但可能不是在同一时刻执行（比如你一边听歌一边看书，交替进行）。并行则是指在同一时刻，多个任务真的在同时执行，这需要有多个处理器核心。
线程的限制： 虽然线程可以提高程序的响应速度，但由于它们共享同一个进程的内存空间，在很多操作系统上，线程的调度是在同一个 CPU 核心上“轮流”执行的，也就是并发。只有当操作系统将同一个进程内的不同线程调度到不同的 CPU 核心上时，才能实现真正的并行。但这个调度是由操作系统来决定的，不一定能完全压榨多核的潜力。
子进程的天然并行： 当你创建一个子进程时，操作系统会给它一个全新的运行环境。如果你的系统有多个 CPU 核心，操作系统非常容易将不同的子进程分配到不同的核心上执行，实现真正的并行计算。这就像是给每个任务都配了一辆独立的汽车，并且有足够多的车道让你同时开。
实际应用： 如果你的程序需要进行大量的计算，比如图像处理、科学模拟、视频编码等，使用子进程将任务分散到多个 CPU 核心上，可以极大地提升计算速度。
3. 资源管理的灵活性（“丢了也不心疼”）
共享资源的麻烦： 线程之间共享内存，虽然方便了数据传递，但也带来了同步和互斥的问题。你需要小心翼翼地使用锁来保护共享数据，防止数据被破坏，这会增加编程的复杂度，而且容易出错（死锁、竞态条件）。
子进程的独立： 子进程有自己的内存，它们之间默认不共享任何东西。如果子进程需要和主进程通信，需要使用专门的进程间通信（IPC）机制，比如管道（pipe）、共享内存、消息队列等。虽然IPC比直接访问内存要麻烦一些，但它也意味着它们之间没有隐患的共享。
“丢了也不心疼”的资源： 有时候你可能会想在一个子进程里执行一个有风险的操作，或者执行一个你不太信任的代码。如果这个操作搞砸了，导致这个子进程所在的内存区域被污染，你可以直接“杀死”这个子进程，然后重新启动一个新的子进程来完成任务。而主进程及其它子进程不受影响。这就像是在一个独立的房间里进行实验，如果实验失败了，可以烧毁那个房间，但不会影响到其他房间。
实际应用： 很多命令行工具在执行复杂的任务时，会将任务分解成多个子进程来完成。例如，`xargs`命令就可以将一个命令的应用到一系列的输入上，并且可以并行执行多个命令实例。
4. 操作系统层面的强大支持（“天生就带壳”）
`fork()` 的魔力： 在 Unix/Linux 系统中，创建子进程的核心是 `fork()` 系统调用。这个调用会“复制”父进程的绝大部分资源（内存映像、打开的文件描述符等），然后子进程会从 `fork()` 返回后的下一条指令开始执行。这是一种非常强大的机制，允许子进程继承父进程的环境，然后根据需要进行修改。
`exec()` 的替代能力： 更常见的是，子进程会调用 `exec()` 系列函数，用一个新的程序来替换掉它自己的内存映像。这使得子进程可以执行完全不同的程序，而父进程则可以继续做自己的事情。很多 shell 命令就是这么工作的，比如你输入 `ls`，shell 会 `fork` 一个子进程，然后子进程 `exec` 替换成 `ls` 程序来执行。
资源回收： 当子进程结束时，操作系统会负责回收它占用的所有资源。父进程可以通过 `wait()` 系统调用来等待子进程结束，并获取子进程的退出状态。
什么时候我们还是更倾向于用线程？
当然，子进程也不是万能的，线程也有它的优势：
轻量级： 创建线程比创建子进程要快得多，消耗的资源也更少。
通信开销小： 线程之间共享内存，直接读写变量比通过IPC通信要方便快捷得多。
更适合共享数据的场景： 如果你的程序大量依赖于共享数据，并且对同步的开销不是特别敏感，线程可能是更好的选择。例如，GUI应用程序的事件处理线程，网络服务器的读写线程等。
总结一下，为啥要引入子进程？
可以这么理解：
线程是让你在“一个锅里”同时煮好几道菜，虽然方便（材料共享），但如果一道菜烧糊了，可能会弄脏整个锅。
子进程是让你用“好几个锅”同时煮不同的菜，每道菜都有自己的空间，即使一道菜烧糊了，也不会影响其他锅。而且，如果你的炉灶（CPU核心）够多，这几个锅的菜就能同时进行，效率更高。
所以，引入子进程不是要取代线程，而是提供了另一种更强大、更独立的并发和并行实现方式。它们各有优势，在不同的场景下发挥着重要的作用。尤其是在对稳定性和并行计算要求高的场景，子进程往往是不可或缺的选择。
咱们不扯那些高大上的理论，就用大白话聊聊，为啥在某些时候，子进程比线程更招人待见，甚至可以说是必不可少。
先简单回顾一下：线程和子进程都是让程序“分身”的手段
线程（Thread）：你可以想象成是同一个进程里的“副驾驶”。它们共享进程的大部分资源，比如内存空间（代码、全局变量、堆）。这就好比你们在同一辆车里，看到的东西（文件、网络连接、数据库连接）都一样，沟通起来也方便，直接传递信息就行。
子进程（Child Process）：这就像是启动了一个全新的、独立的程序实例。它有自己独立的内存空间，自己的文件句柄，自己的代码段。它不是从主进程“分裂”出来的，而是从头开始执行一个程序（通常是和主进程一样的程序，或者另一个程序）。这就好比你开着你的车，又启动了另一辆全新的车，它们之间是隔离的。
为啥有时候“分家”比“同住”更好？——子进程的优势在哪儿
既然了解了区别，咱们就来聊聊为啥要引入子进程这个“分家”的机制。主要有这么几个理由，而且这些理由在很多实际场景中非常关键：
1. 隔离性带来的健壮性（不怕死）
想象一个场景： 你开着一辆车，里面坐着你和你朋友。如果你在开车的时候突然身体不舒服，可能整个车都会瘫痪。这就是线程的风险。如果一个线程崩溃了（比如访问了非法内存），它很可能会带走整个进程，导致你的程序直接闪退，所有数据可能都没法保存。
换个场景： 你开车，你朋友另外开了一辆车。如果你在开车时身体不适，你的车停了，但你朋友的车还在正常行驶。这就是子进程的优势。如果一个子进程崩溃了，它只会影响它自己这个独立的进程，主进程（或者其他的子进程）通常不会受到影响，还能继续运行。
实际应用： 很多服务器程序（比如 Web 服务器、数据库服务器）在处理客户端请求时，会为每个请求创建一个子进程。这样做的好处是，万一某个客户端发送了一个恶意的请求，导致处理它的那个子进程崩溃，那么整个服务器也不会宕机，还能继续为其他客户端提供服务。这种“不怕死”的特性，对于需要高可用性的服务来说至关重要。
2. 利用多核的天然优势（真正意义上的并行）
关于并行和并发： 这个概念很重要。并发是指在一段时间内，多个任务都在进行，但可能不是在同一时刻执行（比如你一边听歌一边看书，交替进行）。并行则是指在同一时刻，多个任务真的在同时执行，这需要有多个处理器核心。
线程的限制： 虽然线程可以提高程序的响应速度，但由于它们共享同一个进程的内存空间，在很多操作系统上，线程的调度是在同一个 CPU 核心上“轮流”执行的，也就是并发。只有当操作系统将同一个进程内的不同线程调度到不同的 CPU 核心上时，才能实现真正的并行。但这个调度是由操作系统来决定的，不一定能完全压榨多核的潜力。
子进程的天然并行： 当你创建一个子进程时，操作系统会给它一个全新的运行环境。如果你的系统有多个 CPU 核心，操作系统非常容易将不同的子进程分配到不同的核心上执行，实现真正的并行计算。这就像是给每个任务都配了一辆独立的汽车，并且有足够多的车道让你同时开。
实际应用： 如果你的程序需要进行大量的计算，比如图像处理、科学模拟、视频编码等，使用子进程将任务分散到多个 CPU 核心上，可以极大地提升计算速度。
3. 资源管理的灵活性（“丢了也不心疼”）
共享资源的麻烦： 线程之间共享内存，虽然方便了数据传递，但也带来了同步和互斥的问题。你需要小心翼翼地使用锁来保护共享数据，防止数据被破坏，这会增加编程的复杂度，而且容易出错（死锁、竞态条件）。
子进程的独立： 子进程有自己的内存，它们之间默认不共享任何东西。如果子进程需要和主进程通信，需要使用专门的进程间通信（IPC）机制，比如管道（pipe）、共享内存、消息队列等。虽然IPC比直接访问内存要麻烦一些，但它也意味着它们之间没有隐患的共享。
“丢了也不心疼”的资源： 有时候你可能会想在一个子进程里执行一个有风险的操作，或者执行一个你不太信任的代码。如果这个操作搞砸了，导致这个子进程所在的内存区域被污染，你可以直接“杀死”这个子进程，然后重新启动一个新的子进程来完成任务。而主进程及其它子进程不受影响。这就像是在一个独立的房间里进行实验，如果实验失败了，可以烧毁那个房间，但不会影响到其他房间。
实际应用： 很多命令行工具在执行复杂的任务时，会将任务分解成多个子进程来完成。例如，`xargs`命令就可以将一个命令的应用到一系列的输入上，并且可以并行执行多个命令实例。
4. 操作系统层面的强大支持（“天生就带壳”）
`fork()` 的魔力： 在 Unix/Linux 系统中，创建子进程的核心是 `fork()` 系统调用。这个调用会“复制”父进程的绝大部分资源（内存映像、打开的文件描述符等），然后子进程会从 `fork()` 返回后的下一条指令开始执行。这是一种非常强大的机制，允许子进程继承父进程的环境，然后根据需要进行修改。
`exec()` 的替代能力： 更常见的是，子进程会调用 `exec()` 系列函数，用一个新的程序来替换掉它自己的内存映像。这使得子进程可以执行完全不同的程序，而父进程则可以继续做自己的事情。很多 shell 命令就是这么工作的，比如你输入 `ls`，shell 会 `fork` 一个子进程，然后子进程 `exec` 替换成 `ls` 程序来执行。
资源回收： 当子进程结束时，操作系统会负责回收它占用的所有资源。父进程可以通过 `wait()` 系统调用来等待子进程结束，并获取子进程的退出状态。
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当然，子进程也不是万能的，线程也有它的优势：
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通信开销小： 线程之间共享内存，直接读写变量比通过IPC通信要方便快捷得多。
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总结一下，为啥要引入子进程？
可以这么理解：
线程是让你在“一个锅里”同时煮好几道菜，虽然方便（材料共享），但如果一道菜烧糊了，可能会弄脏整个锅。
子进程是让你用“好几个锅”同时煮不同的菜，每道菜都有自己的空间，即使一道菜烧糊了，也不会影响其他锅。而且，如果你的炉灶（CPU核心）够多，这几个锅的菜就能同时进行，效率更高。
所以，引入子进程不是要取代线程，而是提供了另一种更强大、更独立的并发和并行实现方式。它们各有优势，在不同的场景下发挥着重要的作用。尤其是在对稳定性和并行计算要求高的场景，子进程往往是不可或缺的选择。
网友意见
最起码一点：一个子进程core了不会影响其他进程。
另外还有一点：如果多进程之间的通信仅限于管道/本地socket等流式ipc的话，那这样的程序天然就具备了很好的多机平行扩展能力。即使一开始没这需求，当后期真的有需要的时候，只需要少量的修改就能搞定。这对很多服务程序来说是很有吸引力的。
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