并发编程
学习目标: 见35复习
1、操作系统
什么是操作系统
操作系统的两大作用:
批处理操作系统:
操作系统发展史:
多道技术*****
产生背景:
两大核心点:
应用软件的优化的核心:*****
2、进程
1、进程理论(*****)
1、进程与程序区别
2、并发,并行,串行是什么
3、不同操作系统开启子进程的区别
4、一个进程的三种运行状态
2、开启进程的两种方式(*****)
3.多进程的执行顺序 ******
4、进程对象的常用属性
5 僵尸进程和孤儿进程(了解)**
6、守护进程(**) 见36复习
7、互斥锁与信号量(**)
是什么
为什么使用
互斥锁与join的区别:
如何使用
注意强调点
Semaphore信号量(了解)
8、IPC机制:队列,管道(*)
三种方式
9、进程queue=管道+锁 (***)
10、生产者消费者模型(*****) 见37复习
1、什么是生产者消费者模型?
2、什么用生产者消费者模型?
3、为什么要用生产者消费者模型?好处?
4、如何实现?
总结点
3、线程
1、线程理论(*****)见37复习
1、是什么
2、线程vs进程
2、开启线程的两种方式(*****)
3、守护线程(**)
4、互斥锁与信号量(**)见38复习
5、GIL vs 互斥锁(*****)
1、什么是GIL
2、GIL的影响
3、GIL的优缺点:
4、GIL vs 互斥锁
6 Cpython的解释器下*****
7、死锁现象与递归锁(**)
8、线程queue(***)
9、Event事件(**)
4、池(*****)见38复习
是什么
为何要用池:
什么时候用池:
如何用池?
总结点
5、单线程下实现并发(***) 见39复习
1 同步调用 异步调用+回调机制
提交任务的两种方式:
什么是同步异步
任务执行的三种状态:
同步调用vs阻塞,两种不同的'等'的效果
异步回调 ******
什么是异步回调?
为什么需要回调?(比如 烧水壶,水烧开后 水壶会发出响声)
注意点:
回调函数什么时候被执行?
谁在执行回调函数?
线程的异步回调
2.线程队列 **
队列
堆栈
优先级队列
3、单线程下实现并发(***)
什么是协程
并发
并发实现的本质=切换+保存状态(两类切换)
高性能分析:
为什么需要协程
如何实现协程(三种)
协程的应用场景:
总结点:
6、网络IO模型(主要掌握理论***) 见40复习
网络传输中的两个阶段
1.阻塞IO
2.非阻塞IO
3.多路复用
4.异步IO
sockserver
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并发编程
学习目标:让服务器能够支持高并发+高性能
1、什么是操作系统
操作系统是位于计算机硬件与应用软件之间
用于协调、控制、管理计算机硬件与软件的资源的一种控制程序
操作系统的两大作用:
1、把复杂丑陋的硬件操作都封装成美丽的接口,提供给应用程序使用
2、把进程对硬件的竞争变的有序
操作系统发展史:
第一代计算机 程序是固定 无法修改 某种计算机只能干某种活
第二代计算机 批处理系统 需要人工参与 将程序攒成一批 统一执行
串行执行 提高计算机的利用率 但是调试麻烦
批处理操作系统:(串行)
把程序员的程序攒成一堆
然后批处理系统读一道程序到内存然后执行
执行完毕后输出,然后才能读入下一道程序。。。
第三代计算机 为了更好利用计算机资源 ,产生了多道技术
多道技术*****
产生背景:在单核背景下实现多个进程并发执行的效果
两大核心点:
1、空间上的复用 (多道程序复用内存的空间)
内存分割为多个区域 每个区域存储不同的应用程序
内存中同时读入多道程序,多道程序的内存空间是物理隔离的
2、时间上的复用 (多道程序复用CPU时间)
切换+保存状态
1 正在执行的进程遇到IO操作时 会切换到其它程序
可以提高效率
2 运行时间过长 或者有一个优先级更高的进程抢走了CPU
反而会降低效率
(当然因为cpu速度贼快 用户感觉不到)
!!!!!应用软件的优化:最核心的优化就是减少IO操作,减少对硬盘的读写操作
2、进程
1、进程理论(*****)
进程:正在进行的一个过程或者说一个任务。而负责执行任务则是cpu。
举例(单核+多道,实现多个进程的并发执行):
egon在一个时间段内有很多任务要做:python备课的任务,写书的任务,交女朋友的任务,王者荣耀上分的任务,
但egon同一时刻只能做一个任务(cpu同一时间只能干一个活),如何才能玩出多个任务并发执行的效果?
egon备一会课,再去跟李杰的女朋友聊聊天,再去打一会王者荣耀....这就保证了每个任务都在进行中.
进程与程序区别
程序说白了就是一堆文件
进程就是一个正在执行的过程/程序 是一个资源单位
2、并发与并行
并发:看起来同时运行,实际上 不同任务间来回切换
单核就可以实现并发,但是单核无法实现并行
并行:真正意义上的同时运行,一个cpu同一时刻只能做一件事
只有多核才能同时做多件事,即并行的效果
串行:按照固定的顺序一个个地执行(第一个任务没执行完 第二个只能等待)
3、不同操作系统开启子进程的区别
windows-CreateProcess
unix-fork
都会拷贝父进程的状态,
区别点是unix系统fork拷贝的子进程的初始状态和父进程一模一样.
进程的终止
windows-ExitProcess
unix-exit
4、一个进程的三种运行状态
运行态(正在执行)-
阻塞态(遇到IO)-
就绪态(运行时间过长/有优先级更高的抢走CPU)
只有运行态和就绪态可以来回切换
阻塞态切换到运行态时 需要经过就绪态
2、开启进程的两种方式(*****)
1.直接实例化Process这个类 参数target中传入任务函数
2.继承Process类 实现run函数
方式一:
from multiprocessing import Process
import os,time
def task(name):
print('%s is running' %os.getpad())
if __name__ == '__main__':
obj=Process(taget=task,args=('egon',))
obj.start() # 发送信号给操作系统
print('主')
方式二:
from multiprocessing import Process
import os,time
class Work(Process):
def run(self):
print('%s is ruuning' %self.pid)
time.sleep(3)
if __name__ == '__main__':
obj=Work()
obj.start() # 发送信号给操作系统
print('主')
(启动进程的方式
1.系统初始化 会产生一个根进程
2.用户的交互请求 鼠标双击某个程序
3.在一个进程中 发起了系统调用启动了另一个进程 ******
4.批处理作业开始 某些专用计算机可能还在使用)
3.多进程的执行顺序 ******
主进程必然先执行
子进程应该在主进程执行后执行
一旦子进程启动了 后续的顺序就无法控制了
4、进程对象的常用属性
obj.start() 开启进程
obj.join(1) 父进程等待子进程
obj.terminate() 终止进程
obj.is_alive() 是否存活
obj.pid 获取进程id
obj.name 进程名称
"我是主程序我的pid:%s 我的父进程是:%s" % (os.getpid(),os.getppid())
"我有一个儿子是 %s" % obj.pid
5 僵尸进程和孤儿进程(了解)**
僵尸进程:有害
一个子进程任务执行完就死亡了 但是操作系统不会立即将其清理
为的是 开启这个子进程的父进程可以访问到这个子进程的信息(如PID)
这样已完成任务的 但是没有被操作系统清理的进程称为僵尸进程
直到父进程结束后发起调用回收子进程(减少PID占用),僵尸进程越少越好
孤儿进程:无害!
没有爹的称为孤儿
一个父进程已经死亡 然而他的子孙进程还在执行着 这时候操作系统会接管这些孤儿进程