并发拓展--用户态与内核态、框架并发底层原理(很重要！)

用户态和内核态、用户线程与内核态线程

https://juejin.cn/post/7140629563456880671

框架底层并发原理

# 1.django和flask项目的并发量
    取决于使用的wsgi框架  (根据前端的请求，开设线程去执行视图函数)
    
    故：项目部署 采用 uwsgi 且 动静分离， 增加项目的并发量

    
# 2.django和flask都是同步框架
    来一个请求，wsgi框架就开启一个线程，执行视图函数
    
    
# 3.基于协程的异步框架：
   asyncio (有了关键字 async和await) 
   sanic，fastapi  Tornado, twisted 等

   原理：将视图函数 都变成协程函数，同一个线程下，遇到io就会并发执行其他的视图函数

    # 只要被async装饰的函数，就是协程函数
    @app.route("/")
    async def test(request):   # async  声明该函数为协程函数
        await cousor.excute()  # await  声明该操作为IO操作，进行并发切换 
        return json({"hello": "world"})
               
        
# 4.协程：单线程下实现并发
    人为的 在IO操作的命令位置 标志一下，然后cpu执行到这一步时，就并发切换到其他需要 cpu操作的地方


# 5.一旦用了异步，所有框架都必须使用异步
    -pymysql，redis是同步模块  # 不能使用在异步web框架中
    
    -需要使用专门的异步模块
      aiomysql，aioredis  # python到目前为止，没有一个比较好的异步orm框架
    
    -django 3.0以后支持异步   # 故：没啥用
      但 django的orm不支持异步
        
        
# 6.aioredis和aiomysql的使用
    网上找资料，基本和pymysql/redis 一样，只是IO操作前 需要添加 await


# 7.为什么一旦用了异步框架，后面全要用异步?
    使用异步框架sanic后, 由于使用了协程，一个线程上就有多个的视图任务
    若某个视图任务 没有使用异步框架，而是使用的同步框架(eg: pymysql)
    在遇到数据库IO时，释放CPU，当前视图任务就阻塞，那整个线程就阻塞了
    就导致后续其他的视图任务，也会跟着阻塞
    
    故：整体执行效率，还不如同步框架+多线程(一个视图任务占一个线程)
    
    只有后续全部采用异步框架(eg：aiomysql)时，一个线程上的多个视图任务，才会真正遇到io 就协程切换
        
        
# 8.python的orm框架
    -django的orm     ：同步
    -sqlalchemy模块  ：同步
    -peewee模块      ：同步和异步

多线程并发安全问题

# 多线程并发安全的问题：
  多个线程同时操作同一个数据，出现错乱
    
# 解决：
  使用同步锁（互斥锁）--》修改数据之前谁先拿到锁---》开始修改---》释放锁--》别人再拿锁
  
  但只能限制同一台机器的锁，其他机器无法限制  故：延伸出 分布式锁
  # 线程锁---> 分布式锁


# 锁的概念拓展：
  # 延伸
  线程锁        ---> 分布式锁(多台机器争夺同一个锁)
  同步锁 (因死锁)---> 递归锁（可重入锁） 


# 死锁简述: 同步锁(互斥锁)  在有多个锁时，可能会造成死锁现象
  两个线程，需要同时有两个锁，才能继续操作
  但在资源获取时，各自都抢到一把锁，缺少另一把锁，且不会释放自己的锁，就造成死锁现象
  eg: 两个人拿筷子 吃饭，都只拿到一根筷子

        
# 递归锁（可重入锁）
  将互斥锁的多个不同锁，修改成都是同一把锁，只是可以获取多次 (就代表需要多个锁)
  此时，一个线程先拿到一把锁后，其他线程就无法拿锁了，此线程就可接着再获取多次
  后续释放时 就需要多次释放
        
        
# 悲观锁和乐观锁
  只是看待锁的形式，跟线程锁 还是分布式锁，没有任何关系。
    
  # 悲观锁：
    悲观的认为，操作数据时，别人也会修改，故都给锁上  是真正的锁  eg:线程锁/分布式锁
        
  # 乐观锁:  # 没有真正的锁
    乐观的认为，操作数据时，别人不会修改，不加锁  
    只是在执行更新的时候判断一下在此期间别人是否修改了数据：如果别人修改了数据则放弃操作，否则执行操作。
    
    
# Event事件
  类似发射信号，一些线程需要等到其他线程执行完成后，才能执行
    
  eg: 女神单身信号发出后，其他人开始追求

# Semaphore（信号量）多把锁
  同时允许多个线程来修改数据