面试题：Python中进程与线程的资源分配差异

Question

在Python中，进程和线程在资源分配方面有哪些主要差异？请详细阐述。

Answer 1

进程资源分配特点

1. 独立地址空间：每个进程拥有独立的虚拟地址空间，进程间的地址空间相互隔离。这意味着一个进程无法直接访问另一个进程的内存空间，提高了系统的稳定性和安全性。例如，在一个多进程的Python程序中，一个进程崩溃不会影响其他进程的运行，因为它们的内存是独立的。
2. 独立的系统资源：进程拥有独立的系统资源，如文件描述符、信号处理等。每个进程都有自己独立的文件操作上下文，一个进程对文件的操作不会干扰到其他进程对同一文件的操作（除非通过特殊的进程间通信机制）。例如，进程A打开一个文件并进行读写操作，进程B也可以独立地打开同一个文件并进行不同的操作，两者互不影响。

线程资源分配特点

1. 共享地址空间：同一进程内的所有线程共享该进程的地址空间。这使得线程间的数据共享变得非常容易，线程可以直接访问进程的全局变量等数据。例如，在Python的多线程程序中，多个线程可以同时访问和修改同一个全局列表，实现数据的协作处理。
2. 共享部分系统资源：线程共享进程的部分系统资源，如打开的文件描述符、信号处理等。所有线程在同一个进程上下文中运行，对这些共享资源的访问需要特别注意同步问题，否则可能会导致数据竞争和不一致。例如，如果多个线程同时对一个打开的文件进行写入操作，可能会导致数据混乱，需要使用锁机制来确保同一时间只有一个线程进行写入。

主要差异总结

1. 内存隔离性：进程具有强内存隔离，相互独立；线程共享所在进程的内存空间，隔离性弱。
2. 资源独立性：进程的系统资源相互独立，线程共享进程的部分资源。这导致进程间通信相对复杂，需要特定的IPC机制（如管道、消息队列等），而线程间通信相对简单，但需要更小心地处理同步问题以避免数据竞争。