很多同學(xué)都聽(tīng)說(shuō)過(guò)寨闹，現(xiàn)代操作系統(tǒng)比如Mac OS X，UNIX觅廓，Linux鼻忠，Windows等，都是支持“多任務(wù)”的操作系統(tǒng)。
什么叫“多任務(wù)”呢帖蔓？簡(jiǎn)單地說(shuō)矮瘟，就是操作系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)。打個(gè)比方塑娇，你一邊在用瀏覽器上網(wǎng)澈侠，一邊在聽(tīng)MP3，一邊在用Word趕作業(yè)埋酬，這就是多任務(wù)哨啃，至少同時(shí)有3個(gè)任務(wù)正在運(yùn)行。還有很多任務(wù)悄悄地在后臺(tái)同時(shí)運(yùn)行著写妥，只是桌面上沒(méi)有顯示而已拳球。
現(xiàn)在，多核CPU已經(jīng)非常普及了珍特，但是祝峻，即使過(guò)去的單核CPU，也可以執(zhí)行多任務(wù)扎筒。由于CPU執(zhí)行代碼都是順序執(zhí)行的莱找，那么，單核CPU是怎么執(zhí)行多任務(wù)的呢嗜桌？
答案就是操作系統(tǒng)輪流讓各個(gè)任務(wù)交替執(zhí)行奥溺，任務(wù)1執(zhí)行0.01秒，切換到任務(wù)2骨宠，任務(wù)2執(zhí)行0.01秒浮定，再切換到任務(wù)3，執(zhí)行0.01秒……這樣反復(fù)執(zhí)行下去诱篷。表面上看壶唤，每個(gè)任務(wù)都是交替執(zhí)行的雳灵，但是棕所，由于CPU的執(zhí)行速度實(shí)在是太快了，我們感覺(jué)就像所有任務(wù)都在同時(shí)執(zhí)行一樣悯辙。
真正的并行執(zhí)行多任務(wù)只能在多核CPU上實(shí)現(xiàn)琳省，但是，由于任務(wù)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于CPU的核心數(shù)量躲撰，所以针贬，操作系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)把很多任務(wù)輪流調(diào)度到每個(gè)核心上執(zhí)行。
對(duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)拢蛋，一個(gè)任務(wù)就是一個(gè)進(jìn)程（Process）桦他，比如打開(kāi)一個(gè)瀏覽器就是啟動(dòng)一個(gè)瀏覽器進(jìn)程，打開(kāi)一個(gè)記事本就啟動(dòng)了一個(gè)記事本進(jìn)程谆棱，打開(kāi)兩個(gè)記事本就啟動(dòng)了兩個(gè)記事本進(jìn)程快压，打開(kāi)一個(gè)Word就啟動(dòng)了一個(gè)Word進(jìn)程圆仔。
有些進(jìn)程還不止同時(shí)干一件事，比如Word蔫劣，它可以同時(shí)進(jìn)行打字坪郭、拼寫(xiě)檢查、打印等事情脉幢。在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)部歪沃，要同時(shí)干多件事，就需要同時(shí)運(yùn)行多個(gè)“子任務(wù)”嫌松，我們把進(jìn)程內(nèi)的這些“子任務(wù)”稱(chēng)為線(xiàn)程（Thread）沪曙。
由于每個(gè)進(jìn)程至少要干一件事，所以萎羔，一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線(xiàn)程珊蟀。當(dāng)然，像Word這種復(fù)雜的進(jìn)程可以有多個(gè)線(xiàn)程外驱，多個(gè)線(xiàn)程可以同時(shí)執(zhí)行育灸，多線(xiàn)程的執(zhí)行方式和多進(jìn)程是一樣的，也是由操作系統(tǒng)在多個(gè)線(xiàn)程之間快速切換昵宇，讓每個(gè)線(xiàn)程都短暫地交替運(yùn)行磅崭，看起來(lái)就像同時(shí)執(zhí)行一樣。當(dāng)然瓦哎，真正地同時(shí)執(zhí)行多線(xiàn)程需要多核CPU才可能實(shí)現(xiàn)砸喻。
我們前面編寫(xiě)的所有的Python程序，都是執(zhí)行單任務(wù)的進(jìn)程蒋譬，也就是只有一個(gè)線(xiàn)程割岛。如果我們要同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)怎么辦？
有兩種解決方案：
- 一種是啟動(dòng)多個(gè)進(jìn)程犯助，每個(gè)進(jìn)程雖然只有一個(gè)線(xiàn)程癣漆，但多個(gè)進(jìn)程可以一塊執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。
- 還有一種方法是啟動(dòng)一個(gè)進(jìn)程剂买，在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)啟動(dòng)多個(gè)線(xiàn)程惠爽，這樣，多個(gè)線(xiàn)程也可以一塊執(zhí)行多個(gè)任務(wù)瞬哼。
當(dāng)然還有第三種方法婚肆，就是啟動(dòng)多個(gè)進(jìn)程，每個(gè)進(jìn)程再啟動(dòng)多個(gè)線(xiàn)程坐慰，這樣同時(shí)執(zhí)行的任務(wù)就更多了较性，當(dāng)然這種模型更復(fù)雜，實(shí)際很少采用。
總結(jié)一下就是赞咙，多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)有3種方式：
- 多進(jìn)程模式永毅；
- 多線(xiàn)程模式；
- 多進(jìn)程+多線(xiàn)程模式人弓。
同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)通常各個(gè)任務(wù)之間并不是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的沼死，而是需要相互通信和協(xié)調(diào)，有時(shí)崔赌，任務(wù)1必須暫停等待任務(wù)2完成后才能繼續(xù)執(zhí)行意蛀，有時(shí)，任務(wù)3和任務(wù)4又不能同時(shí)執(zhí)行健芭，所以县钥，多進(jìn)程和多線(xiàn)程的程序的復(fù)雜度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們前面寫(xiě)的單進(jìn)程單線(xiàn)程的程序。
因?yàn)閺?fù)雜度高慈迈，調(diào)試?yán)щy若贮，所以，不是迫不得已痒留，我們也不想編寫(xiě)多任務(wù)谴麦。但是，有很多時(shí)候伸头，沒(méi)有多任務(wù)還真不行匾效。想想在電腦上看電影，就必須由一個(gè)線(xiàn)程播放視頻恤磷，另一個(gè)線(xiàn)程播放音頻面哼，否則，單線(xiàn)程實(shí)現(xiàn)的話(huà)就只能先把視頻播放完再播放音頻扫步，或者先把音頻播放完再播放視頻魔策，這顯然是不行的。
Python既支持多進(jìn)程河胎，又支持多線(xiàn)程闯袒，我們會(huì)討論如何編寫(xiě)這兩種多任務(wù)程序。
小結(jié)
線(xiàn)程是最小的執(zhí)行單元仿粹，而進(jìn)程由至少一個(gè)線(xiàn)程組成搁吓。如何調(diào)度進(jìn)程和線(xiàn)程，完全由操作系統(tǒng)決定吭历，程序自己不能決定什么時(shí)候執(zhí)行，執(zhí)行多長(zhǎng)時(shí)間擂橘。
多進(jìn)程和多線(xiàn)程的程序涉及到同步晌区、數(shù)據(jù)共享的問(wèn)題，編寫(xiě)起來(lái)更復(fù)雜。
