一:必备知识回顾

1.计算机基础

计算机 又称之为 电脑,即 通电的大脑,发明计算机 是为了让它通电之后 能够像人一样去工作,并且它比人的工作效率更高,因为可以24小时不间断

2.计算机五大组成部分

控制器
运算器
存储器
输入设备
输出设备
    
计算机的核心真正干活的是CPU(控制器+运算器+存储器)

3.程序要想被计算机运行,它的代码必须要由硬盘先读到内存,之后CPU取指再执行

二:今日内容详细

1.操作系统的发展史

最早的计算机,穿孔卡片来存储数据

01

联机批处理系统

02

脱机批处理系统

03

参考博客即可:https://www.cnblogs.com/Dominic-Ji/articles/10929381.html

2.多道技术

单核 实现并发的效果

必备知识点:
    1.并发
        看起来像同时运行的就可以称之为“并发”
    2.并行
        真正意义上的 同时执行
    PS:
        并行肯定算并发
        单核的计算机肯定不能实现并行,但是可以实现并发
    补充:
        我们直接假设:单核就是一个核,干活的就是一个人,不要考虑CPU里面的内核数

3.多道技术图解

节省多个程序运行的总耗时

04

4.多道技术重点知识

空间上的复用 与 时间上的 复用

空间上的复用:

    多个程序公用一套计算机硬件
时间上的复用:

    例子1:洗衣机30S,做饭50S,烧水30S          切换节省时间
        单道:110S
        多道:50S,多道只需要任务最长的那一个
        
    例子2:边吃饭边玩游戏                       保存状态

核心:

切换 + 保存状态
'''
    切换(CPU)分为2种情况:
        1.当一个程序遇到IO操作的时候,操作系统会剥夺该程序的CPU执行权限
            作用:提高了CPU的利用率,并且也不影响程序的执行效率
        2.当一个程序长时间占用CPU的时候,操作系统也会剥夺该程序的CPU执行权限
            作用:降低了程序的执行效率(原本时间+切换时间)
'''

5.进程理论

必备知识点:

程序与进程的区别
'''
    程序 就是一堆躺在硬盘上的代码,是“死”的
    进程 则表示程序正在执行的过程,是“活”的
'''

进程调度:

先来先服务 调度算法
'''
    对长作业有利,对短作业无益
'''

短作业优先调度算法
'''
    对短作业有利,对长作业无益
'''

时间片轮转法 + 多级反馈队列

05

进程运行的三状态图

06

三:两对重要概念

同步和异步:

描述的是 任务的提交方式

同步:任务提交之后,原地等待任务的返回结果,等待的结果中不做任何事(干等着)
	程序层面上 表现出来的感觉 就是卡住了

异步:任务提交之后,不原地等待任务的返回结果,直接去做其他事情,等待任务的返回结果自动提交给调用者
	我提交的任务结果如何获取?
	任务的返回结果 会有一个异步回调机制自动处理

同步例子:

import time


def func():
    time.sleep(3)
    print('Hello World')


if __name__ == '__main__':
    res = func()  # 同步调用
    res
    print('hahah')

阻塞和非阻塞:

描述的是 程序的运行状态

阻塞:阻塞态

非阻塞:就绪态、运行态

理想状态:我们应该让我们写的代码 永远处于 就绪态 和 运行态 之间切换

上述概念的组合:最高效的一种组合就是 异步 + 非阻塞

四:开启进程的2种方式

定心丸:代码开启进程 和 线程的方式,代码书写基本是一样的,你学会了如何开启进程,就学会了如何开启线程

第一种:

from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print(f'{name}' ' is running')
    time.sleep(3)
    print(f'{name}' ' is over')


# task(1)


if __name__ == '__main__':
    # 创建进程的代码
    # 1.创建一个对象
    p = Process(target=task, args=('xxq',))
    # 容器类型 无论里面有几个元素,一定要用逗号隔开,哪怕里面只有一个
    # 2.开启进程
    p.start()   # 告诉操作系统 帮你创建一个进程   # 异步的感觉
    print('主进程')


'''
Windows操作系统下 创建进程一定要在main内创建
因为Windows下创建进程 类似于 模块导入的方式
会从上往下 依次执行代码

Linux中则是直接将代码 完整地拷贝一份
'''

第二种:

# 第二种:

import time
from multiprocessing import Process


class MyProcess(Process):
    def run(self):
        print('Hello Beautiful Girl!')
        time.sleep(1)
        print('Get out')


if __name__ == '__main__':
    p = MyProcess()
    p.start()
    print('主')

总结:

创建进程就是在内存中申请一块内存空间将需要运行的代码丢进去
一个进程对应在内存中就是一块独立的内存空间
多个进程对应在内存中就是多块独立的内存空间
进程与进程之间数据默认情况下是无法直接交互,如果想交互可以借助于第三方工具、模块

五:join方法

join是让主进程等待子进程代码运行结束之后,再继续运行。不影响其他子进程的执行

初阶版:

from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print(f'{name}' ' is running')
    time.sleep(1)
    print(f'{name}' ' is over')


if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=task, args=('xxq1',))
    p2 = Process(target=task, args=('xxq2',))
    p3 = Process(target=task, args=('xxq3',))

    start_time = time.time()

    p1.start()
    p2.start()
    p3.start()

    print('主进程', time.time() - start_time)
   
   
xxq3 is running
xxq1 is running
xxq2 is running
xxq1 is over
xxq3 is over
xxq2 is over

进阶版:

from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print(f'{name}' ' is running')
    time.sleep(3)
    print(f'{name}' ' is over')


if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=task, args=('xxq1',))
    p2 = Process(target=task, args=('xxq2',))
    p3 = Process(target=task, args=('xxq3',))

    start_time = time.time()

    p1.start()
    p2.start()
    p3.start()
    # time.sleep(5)
    p1.join()    # 主进程等待子进程p结束之后再继续往后执行
    p2.join()    # 主进程等待子进程p结束之后再继续往后执行
    p3.join()    # 主进程等待子进程p结束之后再继续往后执行

    print('主进程', time.time() - start_time)

最终版:

from multiprocessing import Process
import time


def task(name, n):
    print(f'{name}' ' is running')
    time.sleep(n)
    print(f'{name}' ' is over')


if __name__ == '__main__':

    start_time = time.time()

    p_list = []
    for i in range(1, 4):
        p = Process(target=task, args=(f'{i}', i))
        p.start()
        p_list.append(p)
    for p in p_list:
        p.join()
    print('主进程', time.time() - start_time)
    
    
# 输出:
# 2 is running
# 1 is running
# 3 is running
# 1 is over
# 2 is over
# 3 is over
# 主进程 3.214817762374878
# 先全部同时执行,再关闭