python------并发编程

Posted 笨笨侠

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了python------并发编程相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

一 操作系统的作用:

  1:隐藏丑陋复杂的硬件接口,提供良好的抽象接口

  2:管理、调度进程,并且将多个进程对硬件的竞争变得有序

二 多道技术:

  1.产生背景:针对单核,实现并发

  ps:

  现在的主机一般是多核,那么每个核都会利用多道技术

  有4个cpu,运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞,会等到io结束再重新调度,会被调度到4个

  cpu中的任意一个,具体由操作系统调度算法决定。

  2.空间上的复用:如内存中同时有多道程序

  3.时间上的复用:复用一个cpu的时间片

  强调:遇到io切,占用cpu时间过长也切,核心在于切之前将进程的状态保存下来,这样 才能保证下次切换回来时,能基于上次切走的位置继续运行

三、进程

  进程:正在进行的一个过程或者说一个任务。而负责执行任务的则是cpu

  程序:仅仅只是一堆代码而已,而进程指的是程序的运行过程。

  需要强调的是:同一个程序执行两次,那也是两个进程,比如打开暴风影音,虽然都是同一个软件,但是一个可以播放大话西游,一个可以播放海贼王。

四、并发与并行

  无论是并行还是并发,在用户看来都是‘同时‘运行的,不管是进程还是线程,都只是一个任务而已,真是干活的是cpu,cpu来做这些任务,而一个cpu同一时刻只能执行一个任务

    1 并发:是伪并行,即看起来是同时运行。单个cpu+多道技术就可以实现并发,(并行也属于并发)

       2  并行:同时运行,只有具备多个cpu才能实现并行

 

    单核下,可以利用多道技术,多个核,每个核也都可以利用多道技术(多道技术是针对单核而言的

 

      有四个核,六个任务,这样同一时间有四个任务被执行,假设分别被分配给了cpu1,cpu2,cpu3,cpu4,

 

      一旦任务1遇到I/O就被迫中断执行,此时任务5就拿到cpu1的时间片去执行,这就是单核下的多道技术

 

       而一旦任务1的I/O结束了,操作系统会重新调用它(需知进程的调度、分配给哪个cpu运行,由操作系统说了算),可能被分配给四个cpu中的任意一个去执行

 

 

所有现代计算机经常会在同一时间做很多件事,一个用户的PC(无论是单cpu还是多cpu),都可以同时运行多个任务(一个任务可以理解为一个进程)。

 

  启动一个进程来杀毒(360软件)

 

  启动一个进程来看电影(暴风影音)

 

  启动一个进程来聊天(腾讯QQ)

 

  所有的这些进程都需被管理,于是一个支持多进程的多道程序系统是至关重要的

  多道技术概念回顾:内存中同时存入多道(多个)程序,cpu从一个进程快速切换到另外一个,使每个进程各自运行几十或几百毫秒,这样,虽然在某一个瞬间,一个cpu只能执行一个任务,但在1秒内,cpu却可以运行多个进程,这就给人产生了并行的错觉,即伪并发,以此来区分多处理器操作系统的真正硬件并行(多个cpu共享同一个物理内存)

五、同步/异步和阻塞/非阻塞

  同步:就是在发出一个功能调用时,在没有得到结果之前,该调用就不会返回。按照这个定义,其实绝大多数函数都是同步调用。但是一般而言,我们在说同步、异步的时候,特指那些需要其他部件协作或者需要一定时间完成的任务。

  异步:当一个异步功能调用发出后,调用者不能立刻得到结果。当该异步功能完成后,通过状态、通知或回调来通知调用者。如果异步功能用状态来通知,那么调用者就需要每隔一定时间检查一次,效率就很低(有些初学多线程编程的人,总喜欢用一个循环去检查某个变量的值,这其实是一 种很严重的错误)。如果是使用通知的方式,效率则很高,因为异步功能几乎不需要做额外的操作。至于回调函数,其实和通知没太多区别。

  阻塞:是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起(如遇到io操作)。函数只有在得到结果之后才会将阻塞的线程激活。有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来,实际上他是不同的。对于同步调用来说,很多时候当前线程还是激活的,只是从逻辑上当前函数没有返回而已。

  非阻塞:指在不能立刻得到结果之前也会立刻返回,同时该函数不会阻塞当前线程。

小结:

  1. 同步与异步针对的是函数/任务的调用方式:同步就是当一个进程发起一个函数(任务)调用的时候,一直等到函数(任务)完成,而进程继续处于激活状态。而异步情况下是当一个进程发起一个函数(任务)调用的时候,不会等函数返回,而是继续往下执行当,函数返回的时候通过状态、通知、事件等方式通知进程任务完成。

  2. 阻塞与非阻塞针对的是进程或线程:阻塞是当请求不能满足的时候就将进程挂起,而非阻塞则不会阻塞当前进程

 

 

 

以上是关于python------并发编程的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

golang代码片段(摘抄)

《java并发编程实战》

python中的多线程和多进程编程

Java并发编程实战 04死锁了怎么办?

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Python:并发编程