🍧進程、線程、進程池、進程三態、🍨同步、異步、🍦併發、並行、串行

一進程, 線程

1.🌵進程

🍹什麼是進程?

• 開發寫的代碼咱們稱爲程序，那麼將開發的代碼運行起來。咱們稱爲進程。

• 明白點: 當咱們運行一個程序，那麼咱們將運行的程序叫進程。

👉精簡重點👈

進程是申請一塊內存空間,將數據放到內存空間中去, 是申請數據的過程
是最小的資源管理單元

• 進程是線程的容器

🍹程序與進程的區別

• 程序是數據和指令的集合, 是一個靜態的概念, 就是一堆代碼, 能夠長時間的保存在系統中
• 進程是程序運行的過程, 是一個動態的概念, 進程存在着生命週期, 也就是說進程會隨着程序的終止而銷燬, 不會永久存在系統中

🍹進程之間交互

• 進程之間經過 TCP/IP 端口實現

2.🌵線程

🍹什麼是線程

• 線程是操做系統可以進行運算調度的最小單位。
• 它被包含在進程之中，是進程中的實際運做單位。
• 一條線程指的是進程中一個單一順序的控制流，一個進程中能夠併發多個線程，每條線程並行執行不一樣的任務。

👉精簡重點👈

是進程的一條流水線, 只用來執行程序,而不涉及到申請資源, 是程序的實際執行者
最小的執行單元

🍹線程之間交互

• 多個線程共享同一塊內存,經過共享的內存空間來進行交互

3.🌵進程與線程的關係

🍹例子:

咱們打開一個聊天軟件,這就是開啓了一個進程
當咱們在軟件裏面打開一些功能,好比空間, 掃一掃, 設置...,這些操做就是線程
因此能夠說 "進程" 包含 "線程", "線程" 是 "進程" 的子集

🍹進程是線程的容器

工廠流水線例子:

4.🌵總結

• 進程：指在系統中正在運行的一個應用程序；程序一旦運行就是進程；進程——資源分配的最小單位。

• 線程：系統分配處理器時間資源的基本單元，或者說進程以內獨立執行的一個單元執行流。線程——程序執行的最小單位。

• 進程要分配一大部分的內存，而線程只須要分配一部分棧就能夠了.

• 一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程.

• 一個線程能夠建立和撤銷另外一個線程，同一個進程中的多個線程之間能夠併發執行.

二.並行, 併發, 串行

• 併發: 多個任務看起來是同時進行, 這是一種假並行

單核下使用多道技術實現

• 並行: 多個任務同時進行

並行必須有多核才能實現,不然只能實現併發(僞並行)

• 串行: 一個程序完完整整的運行完,再運行下一個進程

四.任務運行的三種狀態

進程在運行的過程當中不斷地改變其運行狀態
一般一個運行的進程必須具備三種狀態:就緒態, 運行態, 阻塞態

1.就緒態 (Ready)

• 當進程已分配到除CPU之外的全部必要的資源後,只要再得到CPU, 即可執行程序, 進程這時的狀態就稱爲就緒態,
• 在一個系統中處於就緒態的進程可能有多個, 一般將他們排成一個隊列, 這就叫就緒隊列

2.運行態 (Running)

• 當進程已經得到CPU操做權限, 其程序正在運行, 着就叫作運行態
• 在單核操做系統中, 只有一個進程處於運行態, 多核操做系統有多個進程處於運行態

3.阻塞態 (Blocked)(sleep)

• 正在執行的進程, 因爲等待某個事件而沒法執行時, 便被操做系統剝奪了cpu的操做時間, 這是就是阻塞態

• 引發阻塞的緣由多種, 例如: 等待I/O操做, 更高優先級的任務搶走了CPU權限等.

4.進程三種狀態 間的轉換

一個進程在運行期間, 會不斷地在一種狀態切換到另外一隻種狀態
他能夠是屢次處於就緒態和運行態, 也能夠屢次處於阻塞態, 下圖是三種狀態的轉換圖

• 就緒態➠➠運行態

  處於就緒態的進程, 當進程調度程序爲之分配了CPU的時間片後, 該進程就會由就緒態轉變成運行態

• 運行態➠➠就緒態

  處於運行態的進程在運行過程當中, 由於分配的時間片用完了, 因而失去了CPU的使用權限, 運行態就會從新轉爲就緒態

• 運行態➠➠阻塞態

  正在運行的進程因爲遇到I/O操做或被更高優先級的任務搶走CPU使用權限而沒法繼續執行, 便從運行態轉爲阻塞態

• 阻塞態➠➠就緒態

  處於阻塞態的進程, 若其等待的事情已經處理完畢, 因而進程從阻塞態轉爲就緒態

四.任務提交的兩種方式

1.同步

• 同步是指發送方發送數據後, 等接收方發回響應後才發下一個數據報的通信方式
• 同步是指兩個程序的運行是相關的, 其中一個線程在阻塞須要等待狀態, 那另外一個線程才運行

2.異步

• 異步是指發送方發出數據後, 不等接收方發回響應, 接着就發下個數據報的通信方式
• 異步是指兩個線程毫無相關, 本身運行本身的

3.例子

• 同步

  ❶你叫我去吃飯, 我聽到了就當即和你去吃飯, 若是沒有聽到, 你就不停的叫, 直到我告訴你聽到了, 才一塊兒去吃飯

  ❷打電話比如同步, 兩邊是同時進行不能再打給另外一我的

• 異步

  ❶你叫我去吃飯, 而後本身去吃飯了, 我獲得消息後可能當即走, 也可能過會兒走

  ❷發消息比如異步, 和一我的發完消息就可能和另外一我的發消息

五.進程池

1.什麼是進程池?

• 👉進程池是資源進程, 管理進程組成的技術的應用.

2.爲何要有進程池?

😮忙時會有成千上萬的任務須要被執行，閒時可能只有零星任務。
😒那麼在成千上萬個任務須要被執行的時候，咱們就須要去建立成千上萬個進程麼？
😓首先，建立進程須要消耗時間，銷燬進程也須要消耗時間。
😟第二即使開啓了成千上萬的進程，操做系統也不能讓他們同時執行，這樣反而會影響程序的效率。
😥所以咱們不能無限制的根據任務去開啓或者結束進程。那麼咱們要怎麼作呢？

3.進程池的概念

• 😺定義一個池子，在裏面放上固定數量的進程，有需求來了，就拿一個池中的進程來處理任務

• 😸等處處理完畢，進程並不關閉，而是將進程再放回進程池中繼續等待任務

• 😹若是有不少任務須要執行，池中的進程數量不夠，任務就要等待以前的進程執行任務完畢歸來，拿到空閒進程才能繼續執行。

• 😻也就是說，進池中進程的數量是固定的，那麼同一時間最多有固定數量的進程在運行

• 😼這樣不會增長操做系統的調度難度，還節省了開關進程的時間，也必定程度上可以實現併發效果。

4.資源進程

• 👉預先建立好的空閒進程，管理進程(比如池子🏊)會把工做分發到空閒進程來處理。

5.管理進程🏊

• 👉管理進程負責建立資源進程，把工做交給空閒資源進程處理，回收已經處理完工做的資源進程。

• 資源進程與管理進程的交互

😱管理進程如何有效的管理資源進程，分配任務給資源進程?
👉經過IPC，信號，信號量，消息隊列，管道等進行交互。

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