Python的进程和线程

ref

讲个故事先

这就像一个舞台(CPU核心)​,

要供多个剧组演出多个剧目(进程)​,

剧目中有多个各自独立的角色(线程)​,有跑龙套的,有主角,第一配角,第二配角等,

他们在同一个舞台(CPU和虚拟地址空间)上各自执行着自己的动作,互不干扰,偶有交谈(线程间共享访问变量)​;

还有专门的一个角色(I/O线程)负责向幕后人员(操作系统)发出信号(系统调用)控制幕布、灯光角度和颜色、背景图片道具切换的;

或许还有一个角色(负责创建新线程)专门负责通知幕后人员请其他角色(线程)上台执行以及向幕后人员申请舞台某个区域使用权的(申请分配新虚拟地址空间)​。

如果系统只有一个CPU核心,那么舞台上的所有角色(线程)只能一个接一个地执行,当一个角色举手投足时,其他角色都静止在原地,大家轮流执行,只要切换速度足够快,给观众的感觉就会是所有角色都在"同时"做出各种动作。

当某个角色执行完一个细小的时隙(比如10ms)后,幕后会响起一个闹铃(时钟中断)​,中断该角色的演出,

CPU停止执行该角色,并将该角色的身体各部位的位置(CPU内部关键寄存器值)保存起来,这个演员就可以下台休息了。

然后,幕后人员根据下一个要执行的角色按照之前方式保存的位置信息,将其身体形状拧巴成对应的形状(恢复安置各个寄存器值到CPU上)​,搬上台,然后CPU开始执行,该角色会继续从之前的断点执行,就好像什么也没有发生过一样。

接受几个设定:

进程是一家almost密不透风的公司,缅甸KK园区

线程里面工作的...人

进程**[园区]**内公共资源对于进程来说,可以共享.

别的园区[进程],一般不能和自己的园区共享人员资源,除非...

好的,现在再接受设定:

  1. 单个CPU任一时刻 只能执行单个线程,只有多核CPU还能真正做到多个线程同时运行
  2. 一个进程包含多个线程,这些线程可以分布在多个CPU上
  3. 多核CPU同时运行的线程可以属于单个进程或不同进程
    所以,在大多数编程语言中因为切换消耗的资源更少,多线程比多进程效率更高

也就是说,如果我是多核的,一个进程是可以同时允许多个线程一起执行的.

但是python呢?

不行

有个GIL锁,保证数据安全,它规定了:
在一个进程中每次只能有一个线程在运行

那线程之间如何协同共同的资源?

线程同步

同步表示一种协同办事

同步的实现方式有很多种:

  1. 使用锁的线程同步
  2. 使用Rlock的线程同步
  3. 使用信号量的线程同步
  4. 使用条件的线程同步
    (1)
    (2)上图;wait放锁,notify通知大家竞价

5.使用事件的线程同步

6.使用屏障的线程同步

7.使用队列的线程同步
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