在用Python（解释语言）构建包含多线程的算法时，我惊讶地发现，与我之前构建的顺序算法相比，执行时间并没有任何改善。为了理解导致这种结果的原因，我做了一些阅读，并相信我所学到的内容提供了一个有趣的背景，可以更好地理解多线程和多进程之间的差异。

多核系统可能会执行多个线程，因此Python应该支持多线程。但Python不是一种编译语言，而是一种解释语言1。这意味着必须对程序进行解释才能运行，并且在程序开始执行之前，解释器不知道程序。然而，它所知道的是Python的规则，然后动态地应用这些规则。Python中的优化必须主要是解释器本身的优化，而不是要运行的代码。这与C++等编译语言形成对比，并对Python中的多线程产生影响。具体来说，Python使用全局解释器锁来管理多线程。

另一方面，编译语言是编译的。程序被“完全”处理，首先根据其语法定义进行解释，然后映射到语言不可知的中间表示，最后链接到可执行代码中。这个过程允许代码得到高度优化，因为在编译时所有代码都可用。在创建可执行文件时定义了各种程序交互和关系，可以做出关于优化的稳健决策。

在现代环境中，Python的解释器必须允许多线程，这必须既安全又高效。这就是解释语言与编译语言的区别所在。解释器必须不干扰来自不同线程的内部共享数据，同时优化处理器的计算使用。

如前几篇文章所述，进程和线程都是独立的顺序执行，主要区别在于内存在进程的多个线程之间共享，而进程隔离了它们的内存空间。

在Python中，全局解释器锁防止不同线程同时访问数据。它要求在任何Python程序中，任何时候只能执行一个线程。另一方面，可以运行多个进程，因为每个进程的内存都与任何其他进程隔离，并且进程可以在多个内核上运行。

唐纳德·克努思在《计算机编程的艺术：基本算法》中对解释例程有很好的解释。

试图回答这个与Java世界相关的问题。

进程是程序的执行，而线程是进程中的单个执行序列。一个进程可以包含多个线程。线程有时被称为轻量级进程。

例如：

示例1：JVM在单个进程中运行，JVM中的线程共享属于该进程的堆。这就是为什么多个线程可以访问同一个对象。线程共享堆并拥有自己的堆栈空间。这就是一个线程对方法及其局部变量的调用如何保持与其他线程的线程安全。但是堆不是线程安全的，必须同步以确保线程安全。

示例2：程序可能无法通过读取击键来绘制图片。该程序必须充分关注键盘输入，而缺乏一次处理多个事件的能力将导致麻烦。这个问题的理想解决方案是同时无缝执行程序的两个或多个部分。线程允许我们这样做。在这里，画图是一个过程，而读取击键是子过程（线程）。

我从知识探索中复制了这些信息！博客：

流程：程序的执行实例称为进程。一些操作系统使用术语“任务”来指代正在执行的程序。进程总是存储在也称为主存储器或随机存取存储器的主存储器中。因此，流程被称为活动实体。如果重新启动机器，它将消失。多个进程可以与同一程序相关联。在多处理器系统上，可以并行执行多个进程。在单处理器系统上，虽然无法实现真正的并行性，但应用了进程调度算法，处理器计划每次执行一个过程，产生一种错觉并发性。示例：执行“计算器”程序的多个实例。每个实例都称为一个过程。线程：线程是进程的子集。它被称为“轻量级进程”，因为它类似于真实进程，但在进程的上下文中执行并共享内核分配给进程的相同资源。通常，一个进程只有一个控制线程——一次执行一组机器指令。进程也可以由并发执行指令的多个执行线程组成。多个控制线程可以利用多处理器系统上可能的真正并行性。在单处理器系统上，应用线程调度算法，并调度处理器每次运行一个线程。进程中运行的所有线程共享相同的地址空间、文件描述符、堆栈和其他与进程相关的属性。由于进程的线程共享相同的内存，同步进程内共享数据的访问将获得前所未有的效果重要性

示例1：JVM在单个进程中运行，JVM中的线程共享属于该进程的堆。这就是为什么多个线程可以访问同一个对象。线程共享堆并拥有自己的堆栈空间。这就是一个线程对方法及其局部变量的调用如何保持与其他线程的线程安全。但是堆不是线程安全的，必须同步以确保线程安全。

我认为理解差异的最简单方法是可视化线程和进程如何执行它们的任务。

线程在共享内存空间（创建它们的进程）中并行运行：

Thread 1              Thread 2              Thread 3
   | 
   | 
   |
                         |
                         |
                                               |
                                               |
                                               |
   |
                         |
                         | 
                         |            
Complete             Complete              Complete

注意：以上可以解释为一个进程（即一个进程有3个线程）

进程并行并行运行：

Process 1              Process 2              Process 3
    |                      |                      |
    |                      |                      |
    |                      |                      |
    |                      |                      |
    |                      |                      |
    |                      |                      |
Complete               Complete               Complete

我已经仔细阅读了几乎所有的答案，唉，作为一名正在修OS课程的本科生，我目前还不能完全理解这两个概念。我的意思是，大多数人都从一些操作系统书籍中读到了不同之处，即线程能够访问事务单元中的全局变量，因为它们利用了进程的地址空间。然而，新的问题出现了，为什么会有进程，我们已经知道线程相对于进程更轻。让我们通过使用从先前答案之一中摘录的图像来浏览以下示例，

我们有3个线程同时处理一个word文档，例如Libre Office。第一种方法通过下划线检查单词是否拼写错误。第二个从键盘上取下并打印字母。最后一个确实会在短时间内保存文档，以免在出现问题时丢失正在处理的文档。在这种情况下，3个线程不能是3个进程，因为它们共享一个公共内存，该内存是它们进程的地址空间，因此所有线程都可以访问正在编辑的文档。因此，道路是文字文档，还有两台推土机，它们是线索，尽管其中一台在图像中缺失。