併發編程的相關理論概念

07.07自我總結

一.程序任務處理的三種方式

• 串行:程序自上而下的運行
• 併發:是一種僞並行,是將程序進行來回切換且切換程序時候保存程序切換前的運行狀態
• 並行:基於cpu的基礎上,有幾個cpu就能進行幾個程序同時進行

併發：當有多個線程在操做時，若是系統只有一個CPU，操做系統只能把CPU運行時間劃分紅若干個時間段,再將時間段分配給各個線程執行，在一個時間段的快速的切換不一樣的線程代碼運行。

並行：當系統有多個CPU時，能夠存在當一個CPU執行一個線程時，另外一個CPU能夠執行另外一個線程，兩個線程互不搶佔CPU資源，能夠同時進行。

併發,並行的區分度很是的高，就在於四個字：是否同時。

二.同步異步與阻塞非阻塞

一個小故事

故事：小A燒開水。

出場人物：小A出場道具：普通水壺（放在煤氣竈上的那種，爲了方便簡稱：水壺）；會響的水壺（水燒開了會響的那種，簡稱：響壺）。故事目的：小A要拿開水泡咖啡

小A爲了實現目的，指定了4個計劃：

一、用水壺燒水，而且站在煤氣竈旁邊，啥事不幹，兩眼直勾勾的盯着水壺，等水燒開。燒開後就去泡咖啡。同步阻塞

假設燒水和泡咖啡是在同一個線程中執行。

二、仍然用水壺煮水，不過此時再也不傻傻得站在那裏看水開沒開，而是去玩局LOL，每當本身死了，就過來看看水開了沒有。若是水開了就去泡咖啡。同步非阻塞

假設這裏玩LOL，是另外一個線程運行的。

三、動用響壺燒水，仍然站在煤氣竈旁邊，不過此時不兩眼直勾勾的盯着壺了，而是聽響，由於響壺水開時會用響聲通知小A。異步阻塞

四、在計劃3的基礎上，小A不站在煤氣竈旁邊了，而是去玩局LOL，等聽到響壺的聲音提醒後，再去跑咖啡。異步非阻塞

阻塞與非阻塞

阻塞：在調用結果返回以前，當前線程會被掛起。調用線程只有在獲得結果以後纔會被喚醒執行後續的操做。

非阻塞:在結果沒有返回以前，該調用不會阻塞住當前線程。

上述故事咱們能夠看出來,好比程序A與程序B,程序B須要A的值才能執行下面的事情從而有個等待的過程

同步與異步

同步:

同步這個詞在不少場合下都會被使用，若是單從字面意思來看：相同的步驟。可是在編程的領域裏講，字面意思就不那麼準確了。

對於編程領域來講，同步就是發起一個請求，直到請求返回結果以後，才進行下一步操做。簡單來講，同步就是必須一件事一件事的作，等前一件作完了，才能作下一件事。

例子：此種模式很常見，好比我發起一個網絡請求查詢一我的的身份證，而後根據身份證查看這我的的詳細信息。那麼我查詢詳細信息的操做須要等待查詢身份證的操做，那麼此時查詢身份證的操做就是一個同步操做。

異步:

異步很明顯是與同步相對，兩者的區別在因而否須要等待某操做的返回結果。簡單來講，咱們仍是一個網絡請求，若是咱們此時不須要依賴這個請求的結果就能進行後續操做，那麼此時這個網絡請求就是一個異步操做。

當一個異步操做發出後，調用者在沒有獲得結果以前，能夠繼續執行後續操做。這就是異步。

上述故事中咱們能夠很明顯看出來,程序A與程序B區分同步與異步,二者明顯區別同步是實時進行觀察,而異步須要程序A完成後一個提示

請求發出後，是否須要等待請求結果，才能繼續執行其餘操做。

• 阻塞/非阻塞：進程/線程須要操做的數據若是還沒有就緒，是否妨礙了當前進程/線程的後續操做。
• 同步/異步：數據若是還沒有就緒，是否須要等待數據結果。

三.程序運行的三種狀態

• 運行:程序正常運行

• 阻塞:程序須要處理某個數據,而這個數據會影響到以後任務的執行,全部咱們要進行等待

• 就緒:有兩種狀況

  • 當一個程序進行io操已經完成狀況的下,而cpu沒有吧當前任務切換回來的時候,而進行等待

  • 另外種狀況是程序再運行一個任務時候達到他程序規定的運行的最大的時候後,而切到另外個程序,當前任務暫停的一種狀態,等cpu有空閒了再切回來運行,且保留他以前的運行狀態

四.進程線程

進程:任務執行的資源的基本單位,'狹義定義'進程是正在運行的程序的實例

線程:線程是程序運行的最小單位