线程与进程

 

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

（单核+多道，实现多个进程的并发执行）

进程与程序的区别：程序只是一堆代码，进程则是程序的运行过程

并发与并行：

1、并发：是伪并行，看起来同时进行，（单个CPU+多道技术也可以实现，并行属于并发）

奉上一个经典的例子↑

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2、并行：同时运行，只有具备多个CPU才可以实现

同步与异步：

同步执行：一个进程在执行某个任务时，另外一个进程必须等待其执行完毕，才能继续执行
异步执行：一个进程在执行某个任务时，另外一个进程无需等待其执行完毕，就可以继续执行，当有消息返回时，系统会通知后者进行处理，这样可以提高执行效率

    举个例子，打电话时就是同步通信，发短息时就是异步通信。

小例子

from multiprocessing import Process
import time,random,os
def piao(name):     #函数具体实现的功能
    print(os.getppid(),os.getpid())    #打印父进程与子进程（主进程）
    print('%s is piaoing'%name)
    time.sleep(random.randint(1,3))      #睡眠---------产生随机数
    print('%s is piao end'%name)

if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=piao,kwargs={'name':'alex'})     #实例化
    p2 = Process(target=piao,kwargs={'name':'egon'})
    p1.start()      #相当于调用
    p2.start()
    print('主进程：',os.getpid())        #当前的进程为子进程

from multiprocessing import Process
import time,random,os           #导入各种模块
class Piao(Process):       #继承process父类
    def __init__(self,name):
        super().__init__()       #继承父类
        self.name = name
    def run(self):      #必须用，每个都需要一个run方法
        print(os.getppid(),os.getpid())
        print('%s is piaoing'%self.name)
        time.sleep(random.randint(1,3))    #睡一会以便于查看
        print('%s is piao end '%self.name)

if __name__ == '__main__':
    p1 = Piao('alex')
    p2 = Piao('egon')

    p1.start()
    p2.start()
    print('主进程：',os.getpid())

线程：

在传统操作系统中，每个进程有一个地址空间，而且默认就有一个控制线程

线程顾名思义，就是一条流水线工作的过程，一条流水线必须属于一个车间，一个车间的工作过程是一个进程

车间负责把资源整合到一起，是一个资源单位，而一个车间内至少有一个流水线

流水线的工作需要电源，电源就相当于cpu

所以，进程只是用来把资源集中到一起（进程只是一个资源单位，或者说资源集合），而线程才是cpu上的执行单位。

 

多线程（即多个控制线程）的概念是，在一个进程中存在多个控制线程，多个控制线程共享该进程的地址空间，相当于一个车间内有多条流水线，都共用一个车间的资源。

      例如，北京地铁与上海地铁是不同的进程，而北京地铁里的13号线是一个线程，北京地铁所有的线路共享北京地铁所有的资源，比如所有的乘客可以被所有线路拉。

创建进程的开销要远大于线程？

如果我们的软件是一个工厂，该工厂有多条流水线，流水线工作需要电源，电源只有一个即cpu（单核cpu）

一个车间就是一个进程，一个车间至少一条流水线（一个进程至少一个线程）

创建一个进程，就是创建一个车间（申请空间，在该空间内建至少一条流水线）

而建线程，就只是在一个车间内造一条流水线，无需申请空间，所以创建开销小

进程之间是竞争关系，线程之间是协作关系？

车间直接是竞争/抢电源的关系，竞争（不同的进程直接是竞争关系，是不同的程序员写的程序运行的，迅雷抢占其他进程的网速，360把其他进程当做病毒干死）
一个车间的不同流水线式协同工作的关系（同一个进程的线程之间是合作关系，是同一个程序写的程序内开启动，迅雷内的线程是合作关系，不会自己干自己）

为何用多线程：

多线程指的是，在一个进程中开启多个线程，简单的讲：如果多个任务共用一块地址空间，那么必须在一个进程内开启多个线程。详细的讲分为4点：

　　1. 多线程共享一个进程的地址空间

      2. 线程比进程更轻量级，线程比进程更容易创建可撤销，在许多操作系统中，创建一个线程比创建一个进程要快10-100倍，在有大量线程需要动态和快速修改时，这一特性很有用

      3. 若多个线程都是cpu密集型的，那么并不能获得性能上的增强，但是如果存在大量的计算和大量的I/O处理，拥有多个线程允许这些活动彼此重叠运行，从而会加快程序执行的速度。

      4. 在多cpu系统中，为了最大限度的利用多核，可以开启多个线程（比开进程开销要小的多