线程、进程、协程

线程

什么是线程

线程,有时被称为轻量级进程(Lightweight Process,LWP),是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID,当前指令[指针])(PC),[寄存器])集合和[堆栈组 成。另外,线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点儿在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个 进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约,致使线程 在运行中呈现出间断性。线程也有[就绪]、[阻塞]和[运行]三种基本状态。就绪状态是指线程具备运行的所有条件,逻辑上可以运行,在等待处理机;运行状态是指线程占有处理机正在运行;阻塞状态是指线程在等待一个事件(如某个信号量),逻辑上不可执行。每一个程序都至少有一个线程,若程序只有一个线程,那就是程序本身。
线程是程序中一个单一的顺序控制流程。进程内一个相对独立的、可调度的执行单元,是系统独立调度和分派CPU的基本单位指[运行]中的程序的调度单位。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为[多线程]。
  线程是程序中一个单一的顺序控制流程。进程内一个相对独立的、可调度的执行单元,是系统独立调度和分派CPU的基本单位指[运行]中的程序的调度单位。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为[多线程]。

python的thread模块是比较底层的模块,python的threading模块是对thread做了一些包装的,可以更加方便的被使用

#coding=utf-8
import time

def saySorry():
  for i in range(5):
print("亲爱的,我错了,我能吃饭了吗?")
time.sleep(1)

def do():
for i in range(5):
print("亲爱的,我错了,我给你按摩")
time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
saySorry()
saydo()

多线程

#coding=utf-8
import threading
import time

def saySorry():
  for i in range(5):
print("亲爱的,我错了,我能吃饭了吗?")
time.sleep(1)

def do():
for i in range(5):
print("亲爱的,我错了,我给你按摩")
time.sleep(1)

if __name__ == "__main__":
td1 = threading.Thread(target=saySorry)
td1.start() #启动线程,即让线程开始执行
td2 = threading.Thread(target=saySorry)
td2.start() #启动线程,即让线程开始执行

threading.Thread参数介绍

target:线程执行的函数
name:线程名称
args:执行函数中需要传递的参数,元组类型 另外:注意daemon参数
如果某个子线程的daemon属性为False,主线程结束时会检测该子线程是否结束,如果该子线程还在运行,则主线程会等待它完成后再退出;
如果某个子线程的daemon属性为True,主线程运行结束时不对这个子线程进行检查而直接退出,同时所有daemon值为True的子线程将随主线程一起结束,而不论是否运行完成。
属性daemon的值默认为False,如果需要修改,必须在调用start()方法启动线程之前进行设置

可以明显看出使用了多线程并发的操作,花费时间要短很多 2.当调用start()时,才会真正的创建线程,并且开始执行

进程

什么是进程

)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是[操作系统]结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
  进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源,是一个动态的概念,是一个活动的实体。它不只是程序的[代码],还包括当前的活动,通过[程序计数器]的值和处理[寄存器]的内容来表示。
  进程的概念主要有两点:第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括[文本]区域、数据区域(data region)和[堆栈](stack region)。文本区域存储处理器执行的代码;数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有[处理]器赋予程序生命时(操作系统执行之),它才能成为一个活动的实体,我们称其为[进程]。

进程的状态

工作中,任务数往往大于cpu的核数,即一定有一些任务正在执行,而另外一些任务在等待cpu进行执行,因此导致了有了不同的状态
就绪态:运行的条件都已经慢去,正在等在cpu执行
执行态:cpu正在执行其功能
等待态:等待某些条件满足,例如一个程序sleep了,此时就处于等待态
进程的创建-multiprocessing

进程池

当需要创建的子进程数量不多时,可以直接利用multiprocessing中的Process动态成生多个进程,但如果是上百甚至上千个目标,手动的去创建进程的工作量巨大,此时就可以用到multiprocessing模块提供的Pool方法。
初始化Pool时,可以指定一个最大进程数,当有新的请求提交到Pool中时,如果池还没有满,那么就会创建一个新的进程用来执行该请求;但如果池中的进程数已经达到指定的最大值,那么该请求就会等待,直到池中有进程结束,才会用之前的进程来执行新的任务,请看下面的实例:

进程与线程的对比:

一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
线程的划分尺度小于进程(资源比进程少),使得多线程程序的并发性高
进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率
线线程不能够独立执行,必须依存在进程中

优缺点

线程和进程在使用上各有优缺点:线程执行开销小,但不利于资源的管理和保护;而进程正相反。

协程、

一个程序可以包含多个协程,可以对比与一个进程包含多个线程,因而下面我们来比较协程和线程。我们知道多个线程相对独立,有自己的上下文,切换受系统控制;而协程也相对独立,有自己的上下文,但是其切换由自己控制,由当前协程切换到其他协程由当前协程来控制。

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