相關概念

并行

并行是指同一個時刻，多個任務同時進行。只有在多核CPU下才會發生。

并發

并發是指單個CPU在不同任務之間來換切換工作，但是同一時刻只有一個任務在工作。由于CPU的切換速度很快，給人的感受是多個任務在一起運行。

串行

串行是指單個CPU根據任務隊列順序執行任務，只有前面的任務完成后才會執行后面的任務。

進程

進程是程序在計算機中運行的具體實現。進程一般由程序段，數據集和控制塊組成。

• 程序段是指任務的指令集
• 數據集是指任務執行過程中需要的變量，函數，類等數據
• 控制塊是記錄CPU處理任務時用到的控制模塊

在操作系統中進程使用pid(process identification)表示。pid由進程創建時，操作系統分配得到。并且在進程運行過程中pid不會發生改變。

 import os?# 獲取當前進程的pidprint(os.getpid())# 獲取當前進程的父進程pidprint(os.getppid())

線程

進程內的一個任務執行的獨立單元，是任務調度和系統執行的最小單位。

協程

用戶態的輕量級線程，協程的調度完全由用戶控制，主要為單線程下模擬多線程。

一個程序可以由一到多個進程，一個進程可以有一到多個線程，一個線程下可以有一到多個協程。

進程狀態

在操作系統創建進程，到銷毀進程的過程中，進程一般存在三個狀態就緒，運行，阻塞

• 就緒：進程獲取了除CPU外的及其資源，一旦獲取CPU資源就可以工作的狀態
• 運行：CPU在工作，且進程工作的狀態
• 阻塞：CPU沒有工作，且進程工作的狀態，往往是在執行IO操作

同步/異步

同步和異步是多任務處理過程中的不同方式或手段。

同步

同步就是多任務發生時，系統按照任務順序依次執行，只有前面的任務結束后，才會執行后面的任務。

異步

異步就是多任務發生時，系統會以并行或并發的方式處理多任務，讓多任務之間不必相關等待。

案例說明

同步：某人去商場購買洗衣機然后回家做飯。她必須要等商場配好洗衣機后，然后帶著洗衣機，回家做飯。

異步：某人去商場相中洗衣機后，網上下單，然后回家做飯。此時她不需要等待商場配好洗衣機后才回家，網上下單后就可以直接回家了。

阻塞/非阻塞

阻塞和非阻塞是進程處于阻塞狀態時，CPU的工作方式。

阻塞

當任務處于阻塞時，CPU處于等待狀態，不能處理其他任務。

非阻塞

當任務處于阻塞時，CPU不必等待，能夠處理其他任務。

同步阻塞

當系統以同步方式處理多任務時，如果任務A發生了阻塞狀態，則任務A后面的所有任務都必須要等待任務A結束阻塞狀態，且完成后才能執行。

 import time??def taska():print("task a started")time.sleep(5)print("task a ended")??def taskb():print("task b started")time.sleep(5)print("task b ended")??if __name__ == "__main__":queue = [taska, taskb]for task in queue:task()

異步阻塞

當系統以異步方式處理多任務時，如果任務A發生阻塞狀態，系統需要等待，而不會切換至其他任務進行處理。

 """@Time: 2024/6/28 20:18@Author: 'Ethan'@Email: ethanzhou4406@outlook.com@File: 1. 同步阻塞.py@Project: python@Feature:"""import timeimport multiprocessing??def taska():print("task a started")time.sleep(5)print("task a ended")??def taskb():print("task b started")time.sleep(5)print("task b ended")?def taskc():print("task c started")time.sleep(5)print("task c ended")?if __name__ == "__main__":processa = multiprocessing.Process(target=taska)processb = multiprocessing.Process(target=taskb)processc = multiprocessing.Process(target=taskc)queue = [processa, processb, processc]for process in queue:process.start()process.join() # 阻塞?

同步非阻塞

當系統以同步方式處理多任務時，如果前面的任務A出現阻塞狀態，則后面的任務B不必等待，直接運行。

異步非阻塞

當系統以異步方式處理多任務時，如果前面的任務A出現阻塞狀態，則不需等待切換至任務B運行。

 """@Time: 2024/6/28 20:18@Author: 'Ethan'@Email: ethanzhou4406@outlook.com@File: 1. 同步阻塞.py@Project: python@Feature:"""import timeimport multiprocessing??def taska():print("task a started")time.sleep(5)print("task a ended")??def taskb():print("task b started")time.sleep(5)print("task b ended")?def taskc():print("task c started")time.sleep(5)print("task c ended")?if __name__ == "__main__":processa = multiprocessing.Process(target=taska)processb = multiprocessing.Process(target=taskb)processc = multiprocessing.Process(target=taskc)queue = [processa, processb, processc]for process in queue:process.start()

發布于 2024-06-28 21:30?IP 屬地江蘇