2018-11-06
進(jìn)程通信方法：
套接字socket
a、使用socket通信的方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單孕惜，可以使用因特網(wǎng)域和UNIX域來(lái)實(shí)現(xiàn)，使用因特網(wǎng)域可以實(shí)現(xiàn)不同主機(jī)之間的進(jìn)出通信晨炕。
b衫画、該方式自身攜帶同步機(jī)制，不需要額外的方式來(lái)輔助實(shí)現(xiàn)同步瓮栗。
c碧磅、隨進(jìn)程持續(xù)碘箍。
共享內(nèi)存
a、最快的一種通信方式鲸郊，多個(gè)進(jìn)程可同時(shí)訪問(wèn)同一片內(nèi)存空間丰榴，相對(duì)其他方式來(lái)說(shuō)具有更少的數(shù)據(jù)拷貝，效率較高秆撮。
b四濒、需要結(jié)合信號(hào)燈或其他方式來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程間同步，自身不具備同步機(jī)制职辨。
c盗蟆、隨內(nèi)核持續(xù)，相比于隨進(jìn)程持續(xù)生命力更強(qiáng)舒裤。
管道
a喳资、較早的一種通信方式，缺點(diǎn)明顯：只能用于有親緣關(guān)系進(jìn)程之間的通信腾供；只支持單向數(shù)據(jù)流仆邓，如果要雙向通信需要多創(chuàng)建一個(gè)管道來(lái)實(shí)現(xiàn)。
b伴鳖、自身具備同步機(jī)制节值。
c、隨進(jìn)程持續(xù)榜聂。
命名管道(FIFO)
a搞疗、是有名管道，所以支持沒(méi)有親緣關(guān)系的進(jìn)程通信须肆。和共享內(nèi)存類似匿乃，提供一個(gè)路徑名字將各個(gè)無(wú)親緣關(guān)系的進(jìn)程關(guān)聯(lián)起來(lái)。但是也需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)描述符來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向通信豌汇。
b扳埂、自身具備同步機(jī)制。
c瘤礁、隨進(jìn)程持續(xù)。
信號(hào)
a梅尤、這種通信可攜帶的信息極少柜思。不適合需要經(jīng)常攜帶數(shù)據(jù)的通信。
b巷燥、不具備同步機(jī)制赡盘，類似于中斷，什么時(shí)候產(chǎn)生信號(hào)缰揪，進(jìn)程是不知道的陨享。
消息隊(duì)列
a葱淳、與共享內(nèi)存和FIFO類似，使用一個(gè)路徑名來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)無(wú)親緣關(guān)系進(jìn)程之間的通信抛姑。消息隊(duì)列相比于其他方式有很多優(yōu)點(diǎn)：它提供有格式的字節(jié)流赞厕，減少了開(kāi)發(fā)人員的工作量；消息具有類型（system V）或優(yōu)先級(jí)（posix）定硝。其他方式都沒(méi)有這些優(yōu)點(diǎn)皿桑。
b、具備同步機(jī)制蔬啡。
c诲侮、隨內(nèi)核持續(xù)。
線程通信同步機(jī)制
1箱蟆、鎖機(jī)制
互斥鎖：提供了以排它方式阻止數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被并發(fā)修改的方法沟绪。互斥鎖的作用就是互斥空猜，mutual exclusive绽慈，是用來(lái)保護(hù)臨界區(qū)(critical section)的。所謂臨界區(qū)就是代碼的一個(gè)區(qū)間抄肖，如果兩個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行就有可能出問(wèn)題久信，所以需要互斥鎖來(lái)保護(hù)。
自旋鎖是一種互斥鎖的實(shí)現(xiàn)方式而已漓摩，相比一般的互斥鎖會(huì)在等待期間放棄cpu裙士，自旋鎖（spinlock）則是不斷循環(huán)并測(cè)試鎖的狀態(tài)，這樣就一直占著cpu管毙。
讀寫(xiě)鎖：允許多個(gè)線程同時(shí)讀共享數(shù)據(jù)腿椎，而對(duì)寫(xiě)操作互斥。
條件變量：可以以原子的方式阻塞進(jìn)程夭咬，直到某個(gè)特定條件為真為止啃炸。對(duì)條件測(cè)試是在互斥鎖的保護(hù)下進(jìn)行的。條件變量始終與互斥鎖一起使用卓舵。
2南用、信號(hào)量機(jī)制：包括無(wú)名線程信號(hào)量與有名線程信號(hào)量
信號(hào)量（semaphore）是一種更高級(jí)的同步機(jī)制，mutex可以說(shuō)是semaphore在僅取值0/1時(shí)的特例掏湾。Semaphore可以有更多的取值空間裹虫，用來(lái)實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的同步，而不單單是線程間互斥融击。
3筑公、信號(hào)機(jī)制：類似于進(jìn)程間的信號(hào)處理。
協(xié)程
協(xié)程尊浪，又稱微線程匣屡，纖程封救。英文名Coroutine。
協(xié)程的概念很早就提出來(lái)了捣作，但直到最近幾年才在某些語(yǔ)言（如Lua）中得到廣泛應(yīng)用誉结。
子程序，或者稱為函數(shù)虾宇，在所有語(yǔ)言中都是層級(jí)調(diào)用搓彻，比如A調(diào)用B，B在執(zhí)行過(guò)程中又調(diào)用了C嘱朽，C執(zhí)行完畢返回旭贬，B執(zhí)行完畢返回，最后是A執(zhí)行完畢搪泳。
所以子程序調(diào)用是通過(guò)棧實(shí)現(xiàn)的稀轨，一個(gè)線程就是執(zhí)行一個(gè)子程序。子程序調(diào)用總是一個(gè)入口岸军，一次返回奋刽，調(diào)用順序是明確的。而協(xié)程的調(diào)用和子程序不同艰赞。
協(xié)程看上去也是子程序佣谐，但執(zhí)行過(guò)程中，在子程序內(nèi)部可中斷方妖，然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行別的子程序狭魂，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候再返回來(lái)接著執(zhí)行。注意党觅，在一個(gè)子程序中中斷雌澄，去執(zhí)行其他子程序，不是函數(shù)調(diào)用杯瞻，有點(diǎn)類似CPU的中斷镐牺。
比如子程序A、B：
def A():
print '1'
print '2'
print '3'
def B():
print 'x'
print 'y'
print 'z'
假設(shè)由協(xié)程執(zhí)行魁莉，在執(zhí)行A的過(guò)程中睬涧，可以隨時(shí)中斷，去執(zhí)行B旗唁，B也可能在執(zhí)行過(guò)程中中斷再去執(zhí)行A畦浓，
結(jié)果可能是：
1
2
x
y
3
z
但是在A中是沒(méi)有調(diào)用B的，所以協(xié)程的調(diào)用比函數(shù)調(diào)用理解起來(lái)要難一些逆皮。
看起來(lái)A、B的執(zhí)行有點(diǎn)像多線程参袱，但協(xié)程的特點(diǎn)在于是一個(gè)線程執(zhí)行电谣，那和多線程比秽梅，協(xié)程有何優(yōu)勢(shì)？
最大的優(yōu)勢(shì)就是協(xié)程極高的執(zhí)行效率剿牺。因?yàn)樽映绦蚯袚Q不是線程切換企垦，而是由程序自身控制，因此晒来，沒(méi)有線程切換的開(kāi)銷(xiāo)钞诡，和多線程比，線程數(shù)量越多湃崩，協(xié)程的性能優(yōu)勢(shì)就越明顯荧降。
第二大優(yōu)勢(shì)就是不需要多線程的鎖機(jī)制，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)線程攒读，也不存在同時(shí)寫(xiě)變量沖突朵诫，在協(xié)程中控制共享資源不加鎖，只需要判斷狀態(tài)就好了薄扁，所以執(zhí)行效率比多線程高很多剪返。
因?yàn)閰f(xié)程是一個(gè)線程執(zhí)行，那怎么利用多核CPU呢邓梅？最簡(jiǎn)單的方法是多進(jìn)程+協(xié)程脱盲，既充分利用多核，又充分發(fā)揮協(xié)程的高效率日缨，可獲得極高的性能钱反。
