Python并发编程

并发编程

在Python中，并发编程（不是并行）目前有四种方式：多进程、多线程、协程和异步

• 多进程编程在python中有类似C的os.fork,更高层封装的有multiprocessing标准库
• 多线程编程python中有Thread和threading
• 异步编程在linux下主+要有三种实现select，poll，epoll
• 协程在python中通常会说到yield，关于协程的库主要有greenlet,stackless,gevent,eventlet等实现。

进程

• 操作系统资源分配的最小单位
• 不共享任何状态
• 调度由操作系统完成
• 有独立的内存空间（上下文切换的时候需要保存栈、cpu寄存器、虚拟内存、以及打开的相关句柄等信息，开销大）
• 通讯主要通过信号传递的方式来实现（实现方式有多种，信号量、管道、事件等，通讯都需要过内核，效率低）

线程

• 操作系统调度执行的最小单位
• 共享变量（解决了通讯麻烦的问题，但是对于变量的访问需要加锁）
• 调度由操作系统完成（由于共享内存，上下文切换变得高效）
• 一个进程可以有多个线程，每个线程会共享父进程的资源（创建线程开销占用比进程小很多，可创建的数量也会很多）
• 通讯除了可使用进程间通讯的方式，还可以通过共享内存的方式进行通信（通过共享内存通信比通过内核要快很多）

协程

• 调度完全由用户控制
• 一个线程（进程）可以有多个协程
• 每个线程（进程）循环按照指定的任务清单顺序完成不同的任务（当任务被堵塞时，执行下一个任务；当恢复时，再回来执行这个任务；任务间切换只需要保存任务的上下文，没有内核的开销，可以不加锁的访问全局变量）
• 协程需要保证是非堵塞的且没有相互依赖
• 协程基本上不能同步通讯，多采用异步的消息通讯，效率比较高

总结

• 进程拥有自己独立的堆和栈，既不共享堆，亦不共享栈，进程由操作系统调度
• 线程拥有自己独立的栈和共享的堆，共享堆，不共享栈，线程亦由操作系统调度(标准线程是的)
• 协程和线程一样共享堆，不共享栈，协程由程序员在协程的代码里显示调度