并發(fā)最基本要理解的進(jìn)程域帐、線程蟹肘、協(xié)程

一词疼、進(jìn)程

1.什么是進(jìn)程?

進(jìn)程是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的基本概念,可以說進(jìn)程是線程的容器帘腹,一個進(jìn)程里包括數(shù)據(jù)區(qū)域和堆棧存儲著活動過程調(diào)用的指令和本地的變量贰盗,進(jìn)程沒運(yùn)行時候處于沒有生命的一個實(shí)體的狀態(tài),運(yùn)行時依賴處理器給他活體狀阳欲,一個進(jìn)程至少有一個線程舵盈,如果沒有的話那么這個線程就是它本身。

一球化、多進(jìn)程的概念

理論上一個CPU只能給一個進(jìn)程秽晚,如果想一個CPU運(yùn)行多個進(jìn)程的話,那就是多進(jìn)程筒愚,就要使用并發(fā)技術(shù)赴蝇,實(shí)現(xiàn)并發(fā)技術(shù)非常復(fù)雜,說一下簡單的并發(fā)技術(shù) "時間片輪轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度算法" 在操作系統(tǒng)的管理下,所有正在運(yùn)行的進(jìn)程輪流使用CPU巢掺,每個進(jìn)程允許占用CPU的時間非常短(比如10ms)句伶,這樣用戶根本感覺不出來 CPU是在輪流為多個進(jìn)程服務(wù),但實(shí)際上在任何一個時間內(nèi)有且僅有一個進(jìn)程占有CPU陆淀。 如果一臺計(jì)算機(jī)有多個CPU考余,情況就不同了,如果進(jìn)程數(shù)大于CPU數(shù)的時候轧苫,使用這種并發(fā)技術(shù)楚堤。目前都是幾核的CPU都能夠處理。

同時含懊,這兩種上下文切換的處理都是通過操作系統(tǒng)內(nèi)核來完成的身冬。內(nèi)核的這種切換過程伴隨的最顯著的性能損耗是將寄存器中的內(nèi)容切換出。

2.什么是線程岔乔?

線程是程序執(zhí)行流的最小單元,一個線程的信息包括(線程ID吏恭,指令集合,堆棧組)組成的線程這種單位,上面進(jìn)程提到進(jìn)程是線程的一個容器重罪,說明線程運(yùn)行在進(jìn)程里面的樱哼,那就是運(yùn)行在進(jìn)程里面的一個實(shí)體,它不擁有系統(tǒng)資源剿配,但它擁有進(jìn)程的資源搅幅。

一、線程的三種狀態(tài)

1.就緒狀態(tài):

是指線程具備運(yùn)行的所有條件呼胚,邏輯上可以運(yùn)行茄唐,在等待處理機(jī)的過程。

2.阻塞狀態(tài):

是指線程在等待某一個事件(信號量)。

3.運(yùn)行狀態(tài):

是指線程占有處理機(jī)正在運(yùn)行沪编。

二呼盆、多線程

同時運(yùn)行多個線程完成不同的工作,就叫做多線程蚁廓,使用多線程的好處有:

1.資源利用率更好: 想象一下访圃,一個應(yīng)用程序需要從本地文件系統(tǒng)中讀取和處理文件的情景。比方說相嵌,從磁盤讀取一個文件需要5秒腿时,處理一個文件需要2秒。處理兩個文件則需要14s饭宾,在這段時間里批糟,CPU非常的空閑,它可以做一些別的事情,那么我們使用多個線程的話,是不是可以處理文件的同時去讀取新的文件看铆,這樣就提高了時間效率,

2.程序響應(yīng)更快:假設(shè)做某一個服務(wù)的時候徽鼎,它在某一個端口監(jiān)聽進(jìn)來的請求,當(dāng)一個請求到來時弹惦,它去處理這個請求否淤,然后再返回去監(jiān)聽。

3.程序設(shè)計(jì)簡單

做多線程的時候運(yùn)用多線程的技術(shù)設(shè)計(jì)非常簡單易用,遵循好一些規(guī)則肤频,避免造成阻塞等操作叹括,基本可以很快設(shè)計(jì)程序的需求算墨。

4.使用場景:

多線程:密集I/O任務(wù)(網(wǎng)絡(luò)I/O宵荒,磁盤I/O,數(shù)據(jù)庫I/O)使用多線程合適净嘀。

三报咳、線程與線程主要依靠什么通信

線程間通信主要通過共享內(nèi)存

3.什么是協(xié)程?

一個程序可以包含多個協(xié)程,線程相對獨(dú)立有自己的上下文,協(xié)程也是,但是協(xié)程由自己控制,不受操作系統(tǒng)控制挖藏,可以不加鎖的訪問全局變量暑刃,所以上下文的切換非常快膜眠,可以說是輕量級的線程岩臣,也可以說稱之為用戶級別的線程就叫協(xié)程,一個線程可以多個協(xié)程宵膨,一個進(jìn)程也可以單獨(dú)擁有多個協(xié)程架谎,線程進(jìn)程都是同步機(jī)制,而協(xié)程則是異步辟躏。

1.使用場景:

又稱微線程谷扣,在單線程上執(zhí)行多個任務(wù),用函數(shù)切換捎琐,開銷極小会涎。不通過操作系統(tǒng)調(diào)度裹匙,沒有進(jìn)程、線程的切換開銷末秃。genventmonkey.patchall

多線程請求返回是無序的概页,那個線程有數(shù)據(jù)返回就處理那個線程,而協(xié)程返回的數(shù)據(jù)是有序的,處理磁盤的I/O比較慢,處理網(wǎng)絡(luò)I/O性能還是比較高蛔溃。

4.進(jìn)程線程上下文切換

順便說一下上下文切換上下文切換就是從當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)切換到另一個任務(wù)執(zhí)行的過程绰沥。但是,為了確保下次能從正確的位置繼續(xù)執(zhí)行贺待,在切換之前徽曲,會保存上一個任務(wù)的狀態(tài)。進(jìn)程上下文切換與線程上下文切換最主要的區(qū)別就是線程的切換虛擬空間內(nèi)存是相同的(因?yàn)槎际菍儆谧约旱倪M(jìn)程)麸塞,但是秃臣,進(jìn)程切換的虛擬空間內(nèi)存則是不同的。同時哪工,這兩種上下文切換的處理都是通過操作系統(tǒng)內(nèi)核來完成的奥此。

【寫在最后】

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