CPython解釋器的進程和線程概述

必備的理論基礎：

#一 操做系統的做用：
    1：隱藏醜陋複雜的硬件接口，提供良好的抽象接口
    2：管理、調度進程，而且將多個進程對硬件的競爭變得有序

#二 多道技術：
    1.產生背景：針對單核，實現併發
    ps：
    如今的主機通常是多核，那麼每一個核都會利用多道技術
    有4個cpu，運行於cpu1的某個程序遇到io阻塞，會等到io結束再從新調度，會被調度到4個
    cpu中的任意一個，具體由操做系統調度算法決定。
    
    2.空間上的複用：如內存中同時有多道程序
    3.時間上的複用：複用一個cpu的時間片
       強調：遇到io切，佔用cpu時間過長也切，核心在於切以前將進程的狀態保存下來，這樣
            才能保證下次切換回來時，能基於上次切走的位置繼續運行

 

一 什麼是進程

    進程：正在進行的一個過程或者說一個任務。而負責執行任務則是cpu。

    舉例（單核+多道，實現多個進程的併發執行）：

    egon在一個時間段內有不少任務要作：python備課的任務，寫書的任務，交女友的任務，王者榮耀上分的任務，　　

    但egon同一時刻只能作一個任務（cpu同一時間只能幹一個活），如何才能玩出多個任務併發執行的效果？

    egon備一會課，再去跟李傑的女友聊聊天，再去打一會王者榮耀....這就保證了每一個任務都在進行中.

 

程序僅僅只是一堆代碼而已，而進程指的是程序的運行過程。

舉例：

想象一位有一手好廚藝的計算機科學家egon正在爲他的女兒元昊烘製生日蛋糕。

他有作生日蛋糕的食譜，

廚房裏有所需的原料:麪粉、雞蛋、韭菜，蒜泥等。

在這個比喻中：

    作蛋糕的食譜就是程序(即用適當形式描述的算法)

    計算機科學家就是處理器(cpu)

    而作蛋糕的各類原料就是輸入數據。

   進程就是廚師閱讀食譜、取來各類原料以及烘製蛋糕等一系列動做的總和。

 

如今假設計算機科學家egon的兒子alex哭着跑了進來，說：XXXXXXXXXXXXXX。

科學家egon想了想，處理兒子alex蟄傷的任務比給女兒元昊作蛋糕的任務更重要，因而

計算機科學家就記錄下他照着食譜作到哪兒了(保存進程的當前狀態)，而後拿出一本急救手冊，按照其中的指示處理蟄傷。這裏，咱們看處處理機從一個進程(作蛋糕)切換到另外一個高優先級的進程(實施醫療救治)，每一個進程擁有各自的程序(食譜和急救手冊)。當蜜蜂蟄傷處理完以後，這位計算機科學家又回來作蛋糕，從他
離開時的那一步繼續作下去。

須要強調的是：同一個程序執行兩次，那也是兩個進程

二  什麼是線程　　

　　在傳統操做系統中，每一個進程有一個地址空間，並且默認就有一個控制線程

　　線程顧名思義，就是一條流水線工做的過程，一條流水線必須屬於一個車間，一個車間的工做過程是一個進程

      車間負責把資源整合到一塊兒，是一個資源單位，而一個車間內至少有一個流水線

      流水線的工做須要電源，電源就至關於cpu

　　因此，進程只是用來把資源集中到一塊兒（進程只是一個資源單位，或者說資源集合），而線程纔是cpu上的執行單位。

 

　　多線程（即多個控制線程）的概念是，在一個進程中存在多個控制線程，多個控制線程共享該進程的地址空間，至關於一個車間內有多條流水線，都共用一個車間的資源。

      例如，北京地鐵與上海地鐵是不一樣的進程，而北京地鐵裏的13號線是一個線程，北京地鐵全部的線路共享北京地鐵全部的資源，好比全部的乘客能夠被全部線路拉。

 

線程的建立開銷小

建立進程的開銷要遠大於線程？

若是咱們的軟件是一個工廠，該工廠有多條流水線，流水線工做須要電源，電源只有一個即cpu（單核cpu）

一個車間就是一個進程，一個車間至少一條流水線（一個進程至少一個線程）

建立一個進程，就是建立一個車間（申請空間，在該空間內建至少一條流水線）

而建線程，就只是在一個車間內造一條流水線，無需申請空間，因此建立開銷小

 

進程之間是競爭關係，線程之間是協做關係？

車間直接是競爭/搶電源的關係，競爭（不一樣的進程直接是競爭關係，是不一樣的程序員寫的程序運行的，迅雷搶佔其餘進程的網速，360把其餘進程當作病毒乾死）一個車間的不一樣流水線式協同工做的關係（同一個進程的線程之間是合做關係，是同一個程序寫的程序內開啓動，迅雷內的線程是合做關係，不會本身幹本身）