python-同步和异步、阻塞和非阻塞、串行和并行、并行和并发、密集型、线程和进程的相关概念

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1. 同步和异步

　　关注的是消息的通信机制，描述的是一种行为方式，是多个任务之间的关系。

① 同步： 调用者主动等待被调用方返回结果，在没有返回结果之前，就一直专职等待。

千万不要把计算机中“同步”理解成“同时执行”。

② 异步：调用者发送请求请求，不会专职等待被调用方返回结果，当被调用方有结果之后，再通知调用者，再继续执行刚才的任务。

 

2. 阻塞和非阻塞

　　描述的是一个任务的某一种状态。

① 阻塞：调用者当调用了被调用者时，被调用者没有返回结果之前，调用者就一直等待，描述等待的这个状态，为阻塞状态。

② 非阻塞：调用者再没有得到被调用者返回结果之前，会去执行其他的任务，描述不会等待这个状态，为非阻塞。

 

概念的区分

同步异步和阻塞与非阻塞

　　阻塞与非阻塞和同步与异步之间没有必然的联系，是两个概念 ，两个角度
　　阻塞是使用了同步机制的结果
　　非阻塞是使用了异步机制的结果。

① 非阻塞是不是一定就意味着异步？
不是，非阻塞只能决定当前任务的状态（可以不等着），是不是要去做其他的任务，不是由非阻塞决定的，是由异步决定的。

② 阻塞是不是一定意味着任务之间一定不是异步关系？ 是

③ 异步是不是意味着当前的任务处于非阻塞状态？ 是

④ 同步一定也意味着某一个时刻，某一个任务处于阻塞状态？ 是

 

3. 串行和并行

　　是任务的执行方式

① 串行：多个任务时，各个任务按照顺序执行，执行完一个任务之后，才能执行下一个任务。可以理解成同步的概念，两个任务是串行执行的===两个任务之间的关系是同步机制

② 并行：多个任务同时执行，意味着多个任务之间是异步机制。

 

4. 并行和并发

　　同时处理的含义，只有【并行】是真正意义上同时处理。

①　时间上：
  　　并行指的是多个时间同一个时刻发生。
  　　并发是多个事件在同一个时间间隔执行。其实是切换时间片轮流执行。微观的角度（串行）

②　作用点上：
  　　并行作用在多个实体上多个事件
  　　并发作用在一个实体上的多个事件

③　处理个数：
   　　并行，多个处理器处理多个任务
  　　 并发，一个处理器处理多个任务

 

5. IO密集型和计算密集型

　　程序（任务）的类型
　　IO密集型：cpu占用率比较低，IO占用率比较高。
　　Cpu密集型：cpu占用率高，IO占用率低。

　　IO密集型更适合做并发处理。IO执行速度慢

 

6. 并发的三个层次

　　低阶：操作系统层面实现并发，一般是针对于一门语言的库编写，不是给程序员用，python不支持
　　中阶：几乎所有语言都支持中阶并发。
　　高阶：第三方模块执行并发操作。

 

7. 线程和进程

　　程序：程序可以看成一些列的指令集。静态的。
　　进程：当程序运行起来之后，创建一个（也可以是多个）进程。
　　线程：进程的基本执行单元，一个进程至少要一个线程。
　　进程可以看成是任务，比如洒水，扫地
　　线程就是基本的执行单元，执行任务的人。

　　一个线程只能属于一个进程

关于进程独立，线程共享的问题（重要）：
进程具有独立的空间和系统资源，线程没有独立的系统资源，处于同一个进程下的线程共享该进程下的资源。
一定要避免多线程（同一个进程下）资源出现的并发修改问题————————线程不安全。

 

8. 多线程

　　【同时】：并发

　　多进程：多个任务同时执行
　　多线程：在同一个任务中，多个线程同时执行
　　 处理：单核cpu处理IO密集型才有效果

多线程的缺点：
　　（1）线程也是程序，也需要占用内存，设置的线程越多，占用内存就越多。
　　（2）多线程需要协调管理，需要cpu时间跟踪，cpu也会被占用一部分。
　　（3）最重要：多线程的共享资源不安全。导致数据不一致。

date: 2018-10-14

author: cymx66688