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多任务

在计算机物理层面上，如何执行多任务呢？有两种方式可以实现：提供多颗CPU，或者一颗CPU有多个核心。在应用端，我们倾向于后者，因为我们在乎的是产品做的更小；而在服务器端，可能两者兼有，我们更需要的是算力。

那如果只有一颗单核CPU，能实现多任务吗？

也可以。

以JavaScript语言来说，它就是单线程机制。在开发中，我们所感受到的多任务在同时进行其实是个假象。实际的底层运行原理是：把CPU的时间切成一段段小的时间片，每个时间片段只运行某一个执行体，这个时间片给执行体 A，下一个时间片给执行体B。因为时间片很小，我们会感觉这些程序同时都在运行，其实是在不断的切换。这种分时间片实现的多任务系统，我们把它叫分时系统。

分时系统的原理说起来比较简单，把当前任务状态先保存起来，把另一个任务的状态恢复，并把执行权交给它，然后不断循环往复的进行。这里面涉及到几个问题：

• 任务是什么，怎么抽象任务这样一个概念？
• 任务的状态都有什么，怎么保存与恢复？
• 什么时机会发生任务切换？

我们先来看第一个问题：任务是什么，怎么抽象任务这样一个概念？其实任务的抽象并不是唯一的。大部分操作系统提供了两套：进程和线程。有的操作系统还会提供第三套叫协程（也叫纤程），像Erlang和Go语言就提供了比较完善的协程库。

进程和线程

进程的出现是从操作系统安全角度来考虑的，是一个基本的隔离单位，不同进程之间基于最低授权的原则。早期操作系统中是没有线程的概念的，也不会有人想到要搞两套执行体。所以进程实际上就承担了一部分来自线程的需求。

之后线程的出现，是因为发现操作系统同一个软件内还是会有多任务的需求，这些任务处在相同的地址空间，彼此之间相互可以信任。

协程

其实对于常规的应用或服务器来说，进程和线程是完全够用的，那为什么又搞出个协程出来了呢？这完全是由于现在对服务器的高并发有越来越高的要求，也是实现高性能的网络服务器的需要。

我们来看下网络服务器的简单模型：

有一点需要注意的是：协程并不是操作系统内核提供的，它其实属于一种用户态线程。因为它是在用户态下实现的。