深入理解计算机系统 第十二章 并发编程 part1 第二遍

Posted 2021-03-21 stone94

 

三种构造并发程序的方法及其优缺点

1、进程

用这种方法，每个逻辑控制流都是一个进程，由内核来调度和维护。因为进程有独立的虚拟地址空间，想要和其他流通信，控制流必须使用某种显式的进程间通信机制。

优点：

由于进程有独立的地址空间，所以一个进程不可能不小心覆盖另一个进程的虚拟内存，这就消除了许多令人迷惑的错误

缺点：

（1）还是由于进程有独立的地址空间，使得进程共享状态信息变得更加困难。为了共享信息，它们必须使用显式的 IPC（进程间通信）机制。

（2）由于进程控制和 IPC 的开销很高，所以这种方式比较慢

2、I/O 多路复用

在这种形式的并发编程中，应用程序在一个进程的上下文中显式地调度它们自己的逻辑流。逻辑流被模型化为状态机，数据到达文件描述符后，主程序显式地从一个状态转换到另一个状态。因为程序是一个单独的进程，所以所有的流都共享同一个地址空间。

优点：

（1）比基于进程的设计给了程序员更多的对程序行为的控制。

（2）一个基于 I/O 多路复用的事件驱动服务器是运行在单一进程上下文中的，因此每个逻辑流都能访问全部地址空间。这使得在流之间共享数据变得很容易。

（3）一个与作为单个进程运行相关的优点是，你可以利用熟悉的调试工具，例如 GDB，来调试你的并发服务器，就像对顺序程序那样。

（4）事件驱动设计常常比基于进程的设计要高效得多，因为它们不需要进程上下文切换来调度新的流

缺点：

（1）编码复杂

（2）不能充分利用多核处理器

3、线程

线程是运行在一个单一进程上下文中的逻辑流，由内核进行调度。你可以把线程看成是其他两种方式的混合体，像进程流一样由内核进行调度，而像 I/O 多路复用一样来共享同一个虚拟地址空间。

优点：

（1）能充分利用多核服务器

（2）速度快

（3）线程间共享数据很便利

缺点：

由于在同一个进程中，故容易产生线程安全问题

 

进程间通信方式

1、匿名管道通信

2、高级管道通信

3、有名管道通信

4、消息队列通信

5、信号量通信

6、信号

7、共享内存通信

8、套接字通信

参考：

https://blog.csdn.net/violet_echo_0908/article/details/51201278