Python线程和进程浅谈

分手后的思念是犯贱 2024-03-30 12:20 79阅读 0赞

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本篇文章主要介绍了Python线程和进程的相关知识,包括线程与进程的区别。

### 什么是进程 ###

进程就是操作系统中执行的一个程序，操作系统以进程为单位分配存储空间，每个进程都有自己的地址空间、数据栈以及其他用于跟踪进程执行的辅助数据，操作系统管理所有进程的执行，为它们合理的分配资源。

每个进程都有自己的独立内存空间，不同进程通过进程间通信来通信。由于进程比较重量，占据独立的内存，所以上下文进程间的切换开销（栈、寄存器、虚拟内存、文件句柄等）比较大，但相对比较稳定安全。

### 什么是线程 ###

一个进程还可以拥有多个并发的执行线索，简单的说就是拥有多个可以获得CPU调度的执行单元，这就是所谓的线程。

CPU调度和分派的基本单位线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈)。

由于线程在同一个进程下，它们可以共享相同的上下文，因此相对于进程而言，线程间的信息共享和通信更加容易，上下文切换很快，资源开销较少，但相比进程不够稳定容易丢失数据。

**注：**当然在单核CPU系统中，真正的并发是不可能的，因为在某个时刻能够获得CPU的只有唯一的一个线程，多个线程共享了CPU的执行时间。

**线程缺点：**

多线程也并不是没有坏处，站在其他进程的角度，多线程的程序对其他程序并不友好，因为它占用了更多的CPU执行时间，导致其他程序无法获得足够的CPU执行时间；另一方面，站在开发者的角度，编写和调试多线程的程序都对开发者有较高的要求，对于初学者来说更加困难。

### 线程与进程的区别 ###

*  地址空间和其他资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某线程内的想爱你城咋其他进程不可见。
 *  通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。
 *  调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
 *  在多线程操作系统中，进程不是一个可执行的实体

### 并行与并发 ###

**并行（Parallelism）**

并行：指两个或两个以上事件（或线程）在同一时刻发生，是真正意义上的不同事件或线程在同一时刻，在不同CPU资源呢上（多核），同时执行。

特点

*  同一时刻发生，同时执行。
 *  不存在像并发那样竞争，等待的概念。

**并发（Concurrency）**

指一个物理CPU(也可以多个物理CPU) 在若干道程序（或线程）之间多路复用，并发性是对有限物理资源强制行使多用户共享以提高效率。

特点

*  微观角度：所有的并发处理都有排队等候，唤醒，执行等这样的步骤，在微观上他们都是序列被处理的，如果是同一时刻到达的请求（或线程）也会根据优先级的不同，而先后进入队列排队等候执行。
 *  宏观角度：多个几乎同时到达的请求（或线程）在宏观上看就像是同时在被处理。

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