python基础day38 并发编程

进程概念

进程、线程都是操作系统中的基本概念，也就是说进程和线程都是操作系统层面的东西，专业术语表达就是进程和线程都是由操作系统来调度的，而不是由我们程序员自己来操控的。

在操作系统这门课里面，进程和线程是操作系统的概念，协程不是操作系统中的概念，而是我们程序员层面的

协程是由我们程序员自己来调用的，不是有操作系统来调用的，也就是说，在操作系统中没有协程这个概念

进程是用来做什么的：

　　可以用来做任务，比如：听歌、看视频等

什么是进程：

　　eg：厨师做饭，厨师按照菜谱来做菜，菜谱就是程序，而做饭的过程就是进程，在这个过程中，厨师就是线程，所以厨师才是真正做事的，言外之意线程才是真正干活的，而进程只是一个过程。

进程和程序的区别：

1. 程序就是一堆死的东西，没有生命周期
2. 进程是有生命周期的，当一个任务进行完毕之后，进程就不存在了

进程中是要有线程的，进程中如果没有线程是没有意义的，一个进程中至少要有一个线程，但可以有多个线程。

补充：CPU工作机制

1. 当CPU遇到 I/O 操作的时候，会剥夺CPU的执行权限

2. 当遇到的任务需要占用大量的时间的时候，也会剥夺执行权限

I/O密集型：

　　input output

　　遇到阻塞，但是不需要占用大量的CPU资源，需要等待，比如：sieep（）

计算密集型

　　没有遇到阻塞，但是需要占用大量的CPU资源，也不需要等待

操作系统的调度算法（了解）

1. 先来先服务调度算法

2. 短作业优先调度算法

3. 时间片轮转法

4. 多级反馈队列

ps：操作系统会自行选择哪一种算法

进程的并发和并行

并行：在‘同一时刻’，同时执行任务

CPU是由多个核的：单核的、多核的

单核的CPU能不能做到并行？做不到的

在同一时刻要想执行多个任务，必须要求CPU有多个处理器（核）

并发：在一段时间内，看起来是同时执行任务，事实上不是同一时刻

同步和异步、阻塞和非阻塞

同步：就是在发起一个调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回，但是一旦调用返回，就得到返回值了

异步：*调用*在发出之后，这个调用就直接返回了，所以没有返回结果。换句话说，当一个异步过程调用发出后，调用者不会立刻得到结果。而是在*调用*发出后，*被调用者*通过状态、通知来通知调用者，或通过回调函数处理这个调用。

阻塞：是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。

非阻塞：指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程

可以产生四种调用方式：

同步阻塞式调用----------->效率最低

同步非阻塞式调用

异步阻塞式调用

异步非阻塞式调用-------->效率最高

如何开启进程

# 使用的是内置的模块：multiprocess
from multiprocessing import Process


def task():
    with open('a.txt', 'w', encoding="utf8") as f:
        f.write('helloworld')


# 开一个进程来执行task这个任务

# 如何开进程
"""在Windows系统中，开启进程必须写在__main__中, 在其他系统中不用加"""
if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)  # 得到一个对象，还没有开启进程呢，知识实例化了一个进程对象

    p.start()  # 调用这个方法才是真正的开启进程

Process类的参数

def task(name, name1, age, gender):
    print(name)
    print(name1)
    print("age:", age)
    print("gender:", gender)
    # import time
    # time.sleep(5)
    # with open('a.txt', 'w', encoding="utf8") as f:
    #     f.write('helloworld')

# task('kevin')
# 开一个进程来执行task这个任务

# 如何开进程
"""在Windows系统中，开启进程必须写在__main__中, 在其他系统中不用加"""
if __name__ == '__main__':

    """
    group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={},
                 *, daemon=None
    
    每一个进程都有：进程名，进程id等属性
    name: 代表的是进程的名字
     args=(), 传参数的 
     kwargs={},
     daemon:守护进程
    """
    # p = Process(target=task)  # 得到一个对象，还没有开启进程呢，知识实例化了一个进程对象
    """这个开启进程只是通知操作系统去开进程，因为开启进程需要时间的，所以，在一瞬间进程并没有开起来，然后代码往下执行了"""
    # 开启的这个进程叫子进程
    p = Process(target=task, name='ly_1', args=('kevin', 'jason'), kwargs={'age':18, 'gender':'male'})  # 得到一个对象，还没有开启进程呢，知识实例化了一个进程对象
    # 守护进程的作用：主进程结束，子进程也结束
    # 注意：p.daemon = True 必须要写在
    p.daemon = True  # 把p进程设置为守护进程p.start()之前
    p.start()  # 调用这个方法才是真正的开启进程

    # 如何查看一个进程的名字
    # Process-1, ly_1
    # print(p.name)  # 看的是p进程的名字
    print("123")
    """现在的现象是：主进程代码先执行，然后执行子进程里的代码，并且主进程代码执行完毕之后，子进程的代码并没有结束"""

方法介绍

p.terminate()  # 杀死进程
    # True
import time
time.sleep(1)
    
# False
print(p.is_alive())  # 查看p进程是否存活

# join
现在让你先执行子进程中的代码，在执行主进程中的代码?
p.join()  # 先等待子进程执行完毕，在执行主进程

如何开启多进程

import time
def task(i):
    print("task:", i)
    time.sleep(1)

from multiprocessing import Process

if __name__ == '__main__':
    start_time = time.time()

    ll = []
    for i in range(5):
        # 开启多进程之后，有可能是没有顺序的
        p = Process(target=task, args=(i, ))
        p.start()
        # p.join()  # 5个进程变成了串行
        ll.append(p)

    for j in ll:
        j.join()
    """想让所有的子进程先执行完，在执行主进程"""
    print(123)
    print("time:", time.time() - start_time)

进程锁

# 锁：以后你遇到的所有关于加锁的都是为了保证数据的安全

MySQL中：行锁、表锁、悲观锁、乐观锁、等
进程锁、互斥锁、GIL锁、死锁等

def task(i, lock):
    # 上一把锁
    lock.acquire()
    print("第%s个进程进来了" % i)
    print("第%s个进程走了" % i)
    # 释放锁
    lock.release()


from multiprocessing import Process
from multiprocessing import Lock
if __name__ == '__main__':
    lock = Lock()
    for i in range(5):
        p = Process(target=task, args=(i, lock))
        p.start()

进程间的通信（IPC机制）

进程是可以开启多个的，进程和进程之间是相互独立的，互不影响，进程是操作系统的一个独立单元，一个进程崩溃了，其他的进程不受影响，例如：在一个进程中不能修改另外一个进程中的数据

要想在一个进程中使用另外一个进程中的数据，需要让进程之间通信（IPC）

posted @ 2023-07-05 16:45 吼尼尼痛阅读(12) 评论(0) 编辑收藏举报

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人在园子，刚开电脑