【并发小知识】

计算机五大组成部分

控制器

运算器

存储器

输入设备

输出设备

计算机的核心真正干活的是CPU（控制器+运算器=中央处理器）

程序要想计算机运行，它的代码必须要先由硬盘读到内存，之后cpu取指再执行

操作系统发展史

穿孔卡片处理系统：一个人占一个机房，输入卡片

联机批处理系统：（磁带）节省插入卡片的等待的时间，提升了CPU处理时间。

脱机批处理系统：输入机（硬盘） --> 卫星机 --> 高速磁带（内存）---> 主机，CPU运行的速度是非常快的，而数据从硬盘读取到内存速度相对来说是非常慢的。

多道技术

单核实现并发的效果

必备知识点

并发

看起来像同时运行的就可以称之为并发
并行

真正意义生的同时执行

ps:

并行肯定算并发
单核的计算机肯定不能实现并行，但是可以实现并发！！!

补充：我们直接假设单核就是一个核，干活的就是一个人。

多道技术图解

节省了多个程序运行的总耗时

单道(串行)

任务A: 输入过程 - 执行过程 - 输出过程 - 任务B:输入过程 - 执行过程 - 输出过程
多道(在执行任务A的时候控制硬盘将任务B提前读取到内存) 时间线短了,节省了时间

任务A输入过程 ----- 执行过程 ----- 输出过程

任务B输入过程 -----执行过程 ------输出过程

多道技术重点知识

空间上的复用与时间上的复用

空间上的复用

多个程序公用一套计算机硬件

时间上的复用

例子:洗衣服30s, 做饭50s, 烧水30s

切换+保存状态

python 复制代码

"""
切换(cpu)分为两种情况
	1.当一个程序遇到 IO操作时候,操作系统会剥夺该程序的cpu执行权限.
    	作用:提高了cpu的利用率,并且也不影响程序的执行效率
    	
    2.当一个程序长时间占用cup的时候,操作系统也会剥夺该程序的cpu执行权限.
    	作用:降低了程序的执行效率(原本时间+切换时间)
"""

进程理论

必备知识点

程序与进程的区别

python 复制代码

"""
程序就是一堆躺在硬盘上的代码,是"死"的
进程则表达程序正在执行的过程,是"活"的
"""

进程调度

选来先服务调度算法
python 复制代码
```
"""对长作业有利,对短作业无利"""
```
短作业优先调度算法
Python 复制代码
```
"""对短作业有利,对长作业无利"""
```

时间片轮转法+多级反馈队列

python 复制代码

""""
时间片:将固定的时间切分成N多份,每一份就表示一个时间片
越往下说明该任务需要的时间越长
越往下任务的执行优先级越低(当第一队里中出现了新的任务,cpu会立刻停止当前任务,去执行新添加进来的第一层队列中的任务)

在Linux中可以给任务设置优先级,一次性分配好几个时间片(了解)
""""

进程运行的三状转换图

所有的程序要想被执行必须先经历就绪状态

两对重要概念

同步和异步

python 复制代码

"""描述的是任务的提交方式"""
同步:任务提交之后,原地等待任务的返回结果,等待的过程中不做任何事(干等)
    程序层面上表现出来的感觉就是卡住了
    
异步:任务提交之后,不原地等待任务的返回结果,直接去做其他事情
    我提交的任务结果如何获取?
    任务的返回结果会有一个异步回调机制自动处理

阻塞非阻塞
python 复制代码
```
"""描述的程序的运行状态"""
阻塞:阻塞态
非阻塞:就绪态, 运行态
```
上述概念的组合:最高效的一种组合就是异步非阻塞

开启进程的两种方式

定心丸:代码开启进程和线程方式,代码书写基本是一样的.

join方法

python 复制代码

from multiprocessing import Process
import time


def task(name,n):
    print('%s is running' % name)
    time.sleep(n)
    print('%s is over' % name)


if __name__ == '__main__':
    # 1.创建一个对象
    # p1 = Process(target=task, args=('jason', 1))
    # p2 = Process(target=task, args=('egon', 2))
    # p3 = Process(target=task, args=('tank', 3))
    # # 2.开启进程
    # start_time = time.time()
    # p1.start()  # 告诉操作系统帮你创建一个进程
    # p2.start()
    # p3.start()
    # p1.join()
    # p2.join()
    # p3.join()
    # print('主',time.time() - start_time)

    start_time = time.time()
    p_list = []
    for i in range(1,4):
        p = Process(target=task, args=('%s' % i, i))
        p.start()
        p_list.append(p)

    for i in p_list:
        p.join()

    print('主', time.time() - start_time)


"""
windows操作系统下，创建进程一定要在main内创建
因为Windows下创建进程类似于模块导入方式
会从上往下依次执行代码
linux中则是直接将代码完整的拷贝一份
"""

进程间数据相互隔离

python 复制代码

from multiprocessing import Process

money = 100


def task():
    global money  # 局部修改全局
    money = 666
    print('子', money)


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)
    p.start()
    p.join()
    print(money)

昨日回顾

操作系统的发展史

python 复制代码

"""其实主要就是围绕cpu的利用率问题"""

多道技术

python 复制代码

"""
单核实现并发的效果

并发:看起来像是同时运行的就可以叫做并发
并行:真正意义上的同时运行

空间和时间上的复用	
	空间上
		多个程序公用一套计算机硬件
	时间上
		切换+保存状态
"""
# 切换分为两种
# 1.当一个程序遇到IO操作,操作系统会立刻剥夺该程序的执行权限(提高了cpu的利用率,并且不影响程序的执行效果)
# 2.当一个程序长时间占用cpu,操作系统会立刻剥夺该程序的执行权限(降低了程序的运行效率,但是玩出了并发的效果)

进程

python 复制代码

"""
程序:就是一堆死代码
进程:程序正在执行的过程
"""

# 进程的调度算法
"""
先来先服务调度算法
短作业优先调度算法
时间片轮转法+多级反馈队列
"""

进程运行的三状态图

python 复制代码

"""
就绪态:一切程序必须要先经过就绪态,才能进入运行态
运行态:正在被cpu执行
阻塞态:程序遇到IO操作了

理想:我们希望我们开发的程序一直处于就绪态和运行态之间
"""

两对重要概念

同步与异步

python 复制代码

"""任务的提交方式"""
同步
	任务提交之后原地等待返回结果期间不做任何事情
异步
	任务提交之后不原地等待返回结果执行下一行代码
    结果由异步回调机制做处理

阻塞与非阻塞
python 复制代码
```
"""程序运行的状态"""
阻塞:阻塞态
非阻塞:就绪态, 运行态
```
上面的两对概念通常组合出现,但是最常用的就是异步非阻塞

开启进程的两种方式
python 复制代码
```
"""参考之前的代码"""
```

join方法

python 复制代码

"""主进程等待子进程代码运行完毕后再往下执行代码"""

进程间数据是相互隔离的