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python并发编程之多线程理论部分(day9)

更新时间:2022-10-02 14:15:36

一、什么是线程  
    在传统操作系统中,每个进程有一个地址空间,而且默认就有一个控制线程。
    线程就是一条流水线工作的过程,一条流水线必须属于一个车间,一个车间的工作过程是一个进程。
    车间负责把资源整合到一起,是一个资源单位,而一个车间内至少有一个流水线流水线的工作需要电源,电源就相当于cpu。
    所以,进程只是用来把资源集中到一起(进程只是一个资源单位,或者说资源集合),而线程才是cpu上的执行单位。
    多线程(即多个控制线程)的概念是,在一个进程中存在多个控制线程,多个控制线程共享该进程的地址空间,相当于一个车间内有多条流水线,都共用一个车间的资源。
    例如,北京地铁与上海地铁是不同的进程,而北京地铁里的13号线是一个线程,北京地铁所有的线路共享北京地铁所有的资源,比如所有的乘客可以被所有线路拉。

二、线程的创建开销小
1、创建进程的开销要远大于线程?
    如果我们的软件是一个工厂,该工厂有多条流水线,流水线工作需要电源,电源只有一个即cpu(单核cpu)
    一个车间就是一个进程,一个车间至少一条流水线(一个进程至少一个线程)
    创建一个进程,就是创建一个车间(申请空间,在该空间内建至少一条流水线)
    而建线程,就只是在一个车间内造一条流水线,无需申请空间,所以创建开销小
2、进程之间是竞争关系,线程之间是协作关系?
    车间直接是竞争/抢电源的关系,竞争(不同的进程直接是竞争关系,是不同的程序员写的程序运行的,迅雷抢占其他进程的网速,360把其他进程当做病毒杀死)
    一个车间的不同流水线式协同工作的关系(同一个进程的线程之间是合作关系,是同一个程序写的程序内开启动,迅雷内的线程是合作关系)

三、线程与进程的区别
    后续补充

四、为何要用多线程
多线程指的是,在一个进程中开启多个线程,简单的讲:如果多个任务共用一块地址空间,那么必须在一个进程内开启多个线程。详细的讲分为4点:
    1.多线程共享一个进程的地址空间
    2.线程比进程更轻量级,线程比进程更容易创建可撤销,在许多操作系统中,创建一个线程比创建一个进程要快10-100倍,在有大量线程需要动态和快速修改时,这一特性很有用
    3.若多个线程都是cpu密集型的,那么并不能获得性能上的增强,但是如果存在大量的计算和大量的I/O处理,拥有多个线程允许这些活动彼此重叠运行,从而会加快程序执行的速度。
    4.在多cpu系统中,为了最大限度的利用多核,可以开启多个线程,比开进程开销要小的多。(这一条并不适用于python)

五、多线程的应用举例

python并发编程之多线程理论部分(day9)

内核级线程:切换由内核控制,当线程进行切换的时候,由用户态转化为内核态。切换完毕要从内核态返回用户态;,如需转载请自行联系原作者