并发编程

并发编程

1、多道技术（基于单核背景下产生）

　　单道：指的是一条道路走到黑  –>  串行

　　　　比如：a，b需要使用cpu，a先试用，b等待a使用完成后，b才能使用cpu

　　多道：一条道路分配走

　　　　比如：a，b需要使用cpu，a先使用，b等待a，直到a进入“IO或执行时间过长”，a会（切换+保存状态），然后b可以使用cpu，待b执行遇到“IO或执行时间过长”，再将cpu执行权限交给a，直到两个程序结束

　　　　空间上的复用：（*******）

　　　　　　多个程序使用一个cpu

　　　　时间上的复用：（*******）

　　　　　　切换 + 保存状态

　　　　　　1.当执行程序遇到IO时，操作系统会将cpu的执行权限剥夺

　　　　　　　　优点：

　　　　　　　　　　cpu的执行效率提高

　　　　　　2.当执行程序遇到执行时间过长时，操作系统会将cpu的执行权限剥夺

　　　　　　　　缺点：

　　　　　　　　　　程序的执行效率低

2、并发与并行

　　并发：在单核（1个cpu）情况下，当执行a，b两个程序时，a先执行，当a遇到IO时，b开始争抢cpu的执行权限，再让b执行。看起来像同时运行

　　并行：在多核（多个cpu）情况下，当执行a，b两个程序时，a，b同时执行，他们是真正意义上的同时运行

3、进程

（1）什么是进程

　　进程是一个资源单位

（2）进程与程序

　　程序：一堆代码文件

　　进程：执行代码的过程，称之为进程

（3）进程调度（了解）

　　① 先来先服务调度算法

　　　　比如程序 a，b，若a先来，则先让a先服务，待a服务完毕后，b再服务

　　　　缺点：

　　　　　　执行效率低

　　② 短作业优先调度

　　　　执行时间越短，则先调度

　　　　缺点：

　　　　　　导致执行时间长的程序，需要等待所有时间短的程序执行完毕后，才能执行

　　现代操作系统的进程电镀算法： 时间片轮转法 + 多级反馈队列（知道）

　　③ 时间片轮转法

　　　　比如同时有10个程序需要执行，操作系统会给你10秒，然后时间片轮转法会将10秒分成10等份。

　　④ 多级反馈队列

　　　　1级别队列：优先级最高，先执行此队列中的程序

　　　　2级别队列：优先级以此类推

　　　　3级别队列：…

4、同步与异步

　　同步与异步指的是 “提交任务的方式”

　　同步（串行）：

　　　　两个a，b程序都要提交并执行，假如a先提交执行，b必须等a执行完成后，b才能提交任务

　　异步（并发）：

　　　　两个a，b程序都要提交并执行，假如a先提交执行，b无需等a执行完成，就可以直接提交任务

5、阻塞与非阻塞

　　阻塞：

　　　　凡是遇到IO操作都会阻塞

　　　　IO操作:

　　　　　　input()

　　　　　　output()

　　　　　　time.sleep()

　　　　　　文件的读写

　　　　　　数据的传输

　　非阻塞（不等待）：

　　　　只要不遇到IO阻塞，其他都是非阻塞（比如计算从1到100万的和）

6、进程的三种状态

　　就绪态：

　　　　同步和异步

　　运行态：程序的运行时间过长 —> 会将程序返回给就绪态

　　　　非阻塞

　　阻塞态：

　　　　遇到IO操作

7、进程的两种创建方式（代码）

　　方式1：直接调用Process类

　　例1：

import time
from multiprocessing import Process


def task():    # 任务
    print("start...")
    time.sleep(3)
    print("end...")

if __name__ == "__main__":

    # target=任务(函数地址) ---> 创建一个子进程
    p_obj = Process(target=task)
    # 告诉操作系统去创建一个子进程
    p_obj.start()
    # 告诉主进程，等待子进程结束后，再执行主进程
    p_obj.join()

    print("正在执行当前主进程")