并发编程(一)

并发编程(一)

UDP协议实现

import socket

# 获取连接对象
server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)  # type=socket.SOCK_DGRAM,使用UDP方式，默认为TCP
server.bind(('127.0.0.1',8082))
conn, addr = server.recvfrom(1024)
print(addr)  # ('127.0.0.1', 57467)
print(conn.decode('utf8'))  # 你好啊！
server.sendto('hello'.encode('utf8'),addr)


import socket

client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server_addr = ('127.0.0.1',8082)  # 服务端地址
client.sendto('你好啊！'.encode('utf8'),server_addr)
data,addr = client.recvfrom(1024)  # ('127.0.0.1', 57467)
print(addr)  # ('127.0.0.1', 8082)
print(data.decode('utf8'))  # hello

操作系统的发展史

"""
学习并发编程其实就是在学习操作系统 理论居多 实战很少 都是封装的代码
"""
1.穿孔卡片
	优势:一个人独占电脑
  劣势:CPU利用率极低

2.联机批处理系统
	一次性可以录入多个用户指令、缩短了CPU等待的时间、提高了CPU的利用率
  
3.脱机批处理系统
	是现代计算机核心部件的雏形、提高CPU的利用率

# 总结:操作系统的发展史其实就是提升CPU利用率的过程

多道技术

# 目的:提升CPU利用率 降低程序等待时间
'''强调:目前我们研究并发都是以计算机是单核的情况下:只有一个CPU'''
串行
	多个任务排队执行 总耗时就是多个任务完整时间叠加
多道
	利用空闲提前准备 缩短总的执行时间并且还能提高CPU利用率

"""
多道技术
	1.空间上的复用
		多个任务共用一套计算机硬件
	2.时间上的复用
		切换+保存状态
			CPU在两种情况下会被拿走
				1.程序遇到IO操作 CPU自动切走运行其他程序
				2.程序长时间占用CPU 系统发现之后也会强行切走CPU 保证其他程序也可以使用
"""

进程理论

# 什么是程序、什么是进程
	程序:一堆没有被执行的代码(死的)
  进程:正在运行的程序(活的)
    
# 为什么有进程的概念
	就是为了更加精确的描述出一些实际状态

# 进程调度算法发展史
	1.先来先服务
  	对短作业任务不太友好
    '长作业被服务后，后面的哪怕只有0.01秒的作业也到等'
  2.短作业优先
  	对长作业任务不太友好
    '假如有一万个短作业，一个长作业，那一万个短作业执行完了也要很长时间了'
  3.时间片轮转法与多级反馈队列
  	时间片轮转法:先公平的将CPU分给每个人执行
    多级反馈队列:根据作业长短的不同再合理分配CPU执行时间
  '''目的就是为了能够让单核的计算机也能够做到运行多个程序'''

重要概念01(重要)

# 并发与并行
	并发
  	看上去像同时在执行就可以称之为是并发
    """
	类似于看上去很多功能在一起实现，实际上只运行了一个程序
	烧烤摊，只有一个烧烤师傅，但是每一位顾客要吃的东西他都能满足，每位顾客都能被服务到
	单核肯定能够实现并发 但是不能实现并行!!!
    """
  并行
  	必须同一时间同时运行才可以称之为并行
		"""单核计算机肯定不能实现并行!!! 必须要有多个CPU"""
    
# 高并发与高并行
	高并发:我们写的软件可以支持1个亿的并发量
    	一个亿的用户来了之后都可以感觉到自己被服务着
  高并行:我们写的软件可以支持1个亿的并行量
    	上述话语的言外之意是计算机有一亿个CPU

重要概念02(重要)

# 同步与异步
	同步
  	提交完任务之后原地等待任务的返回结果 期间不做任何事情
  异步
  	提交完任务之后不愿地等待任务的结果 直接去做其他事情 有结果自动提醒
 
# 阻塞与非阻塞
	进程三状态图
  	就绪态:程序之进入运行态之前肯定要处于就绪态
    运行态:程序被CPU执行着
    阻塞态:程序执行过程中有IO操作
    '''
    如果想要尽可能的提升程序执行效率 
    就要想办法让我们的程序一直处于就绪态和运行态(不要有IO操作)
    '''
  阻塞:阻塞态
  非阻塞:就绪态、运行态

同步异步与阻塞非阻塞结合

同步异步:用来描述任务的提交方式
阻塞非阻塞:用来描述任务的执行状态
# 上述两组属于两个不同概念 但是可以结合
  同步阻塞:银行排队办理业务 期间不做任何事
  同步非阻塞:银行排队办理业务 期间喝水吃东西 但是人还在队列中
  异步阻塞:在椅子上坐着 但是不做任何事
  异步非阻塞:在椅子上坐着 期间喝水吃东西办公	(程序运行的极致)