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1. 进程
1.进程就是一个运行中的程序(是对正在运行程序的一个抽象)。
2.程序和进程之间的区别:
- 程序只是一个文件
- 进程是这个文件被CPU运行起来了
- 程序是永久的,进程是暂时的。
3.进程—是计算机中最小的资源分配单位
在操作系统中的唯一标识符 :pid注意:同一个程序执行两次,就会在操作系统中出现两个进程,所以我们可以同时运行一个软件,分别做不同的事情也不会混乱。
4.进程是数据隔离的,进程的数据隔离是由操作系统完成的。
2. 进程调度
要想多个进程交替运行,操作系统必须对这些进程进行调度,这个调度也不是随即进行的,而是需要遵循一定的法则,由此就有了进程的调度算法。
进程的调度是由操作系统完成的(我们不能干预)。
操作系统调度进程的算法:
- 1.短作业优先算法
- 2.先来先服务算法
- 3.时间片轮转
- 4.多级反馈算法(融合了前三种算法)
3. 进程的并行与并发
并行:
两个程序、两个CPU,每个程序分别占用一个CPU自己执行自己的
看起来是同时执行,实际在每一个时间点上都在各自执行着
并发:
两个程序、一个cpu,每个程序交替的在一个cpu上执行
看起来在同时执行,但是实际上仍然是串行
4. 同步异步阻塞非阻塞
1.同步
同步就是一个任务的完成需要依赖另外一个任务时,只有等待被依赖的任务完成后,依赖的任务才能算完成,这是一种可靠的任务序列。要么成功都成功,失败都失败,两个任务的状态可以保持一致。
简单说:调用一个方法,要等待这个方法结束。
如:烧水 和 吹头发 正在烧水 停下烧水这个动作去吹头发 吹完头发之后继续烧水
2.异步
异步是不需要等待被依赖的任务完成,只是通知被依赖的任务要完成什么工作,依赖的任务也立即执行,只要自己完成了整个任务就算完成了
。至于被依赖的任务最终是否真正完成,依赖它的任务无法确定,所以它是不可靠的任务序列
。简单说:调用一个方法,不等待这个方法结束,也不关心这个方法做了什么。
如:烧水 和 吹头发 正在烧水 开始吹头发,但烧水也在继续进行
3.阻塞
cpu不工作
阻塞影响了程序运行的效率。
4.非阻塞
cpu工作
5.同步阻塞
效率最低
例1:conn.recv
? socket 阻塞的tcp协议的时候
例2:你专心排队,什么别的事都不做。
6.同步非阻塞
实际上是效率低下的
例1:func() 没有io操作
? socket 非阻塞的tcp协议的时候
? 调用函数(这个函数内部不存在io操作)
例2:你一边打着电话一边还需要抬头看到底队伍排到你了没有,如果把打电话和观察排队的位置看成是程序的两个操作的话,这个程序需要在这两种不同的行为之间来回的切换,效率可想而知是低下的。
7.异步非阻塞
效率更高
例:把func扔到其他任务里去执行了
? 我本身的任务和func任务各自执行各自的,没有io操作
8.异步阻塞
异步操作是可以被阻塞住的,只不过它不是在处理消息时阻塞,而是在等待消息通知时被阻塞。
如果在银行等待办理业务的人
采用的是异步的方式去等待消息被触发(通知)
,也就是领了一张小纸条,假如在这段时间里他不能离开银行做其它的事情,那么很显然,这个人被阻塞在了这个等待的操作上面;
5. 进程的三状态图
在了解其他概念之前,我们首先要了解进程的几个状态。在程序运行的过程中,由于被操作系统的调度算法控制,程序会进入几个状态:就绪,运行和阻塞。
1.就绪(Ready)状态
当进程已分配到除CPU以外的所有必要的资源,只要获得处理机便可立即执行,这时的进程状态称为就绪状态。
2.执行/运行(Running)状态当进程已获得处理机,其程序正在处理机上执行,此时的进程状态称为执行状态。
3.阻塞(Blocked)状态正在执行的进程,由于等待某个事件发生而无法执行时,便放弃处理机而处于阻塞状态。引起进程阻塞的事件可有多种,例如,等待I/O完成、申请缓冲区不能满足、等待信件(信号)等。
6. multiprocessing模块
multiprocessing—— multi:multiple 多元的 processing 进程
import os
import time
print('start')
time.sleep(20)
print(os.getpid(),os.getppid(),'end')
os.getpid() 获取当前进程的pid
pid process id 子进程
ppid parent process id 父进程
父进程:在父进程中创建子进程
- 在pycharm中启动的所有py程序都是pycharm的子进程
import os
import time
from multiprocessing import Process
def func():
print('start',os.getpid())
time.sleep(1)
print('end',os.getpid())
if __name__ == '__main__':
p = Process(target=func)
p.start() # 异步 调用开启进程的方法,但是并不等待这个进程真的开启
print('main :',os.getpid())
import os
import time
from multiprocessing import Process
def eat():
print('start eating',os.getpid())
time.sleep(1)
print('end eating',os.getpid())
def sleep():
print('start sleeping',os.getpid())
time.sleep(1)
print('end sleeping',os.getpid())
if __name__ == '__main__':
p1 = Process(target=eat) # 创建一个即将要执行eat函数的进程对象
p1.start() # 开启第一个子进程
p2 = Process(target=sleep) # 创建一个即将要执行sleep函数的进程对象
p2.start() # 开启第二个子进程
print('main :',os.getpid())
1.小知识补充:
if __name__ == '__main__'
:
- 控制当这个py文件被当作脚本直接执行的时候,就执行这里面的代码
- 当这个py文件被当作模块导入的时候,就不执行这里面的代码
__name__
有两种情况:
__name__ == '__main__'
执行的文件就是
__name__
所在的文件`name == '文件名'``
`
__name__
所在的文件被导入执行的时候
2.操作系统创建进程的方式不同:
windows操作系统执行开启进程的代码
实际上新的子进程需要通过import父进程的代码来完成数据的导入工作(再一次执行父进程文件中的代码来获取父进程中的数据),所以有一些内容我们只希望在父进程中完成,就写在if
__name__ == '__main__'
:下面ios linux操作系统创建进程 fork
正常的写就可以,不需要写if
__name__ == '__main__'
3.主进程和子进程之间的关系:
- 主进程没结束 :等待子进程结束
- 主进程负责回收子进程的资源
- 如果子进程执行结束,父进程没有回收资源,那么这个子