Python中進(jìn)程和線程的區(qū)別詳解
Num01–>線程
線程是操作系統(tǒng)中能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位。它被包含在進(jìn)程之中,是進(jìn)程中的實(shí)際運(yùn)作單位。
一個(gè)線程指的是進(jìn)程中一個(gè)單一順序的控制流。
一個(gè)進(jìn)程中可以并發(fā)多條線程,每條線程并行執(zhí)行不同的任務(wù)。
Num02–>進(jìn)程
進(jìn)程就是一個(gè)程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的一次動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程。
進(jìn)程有以下三部分組成:
1,程序:我們編寫的程序用來(lái)描述進(jìn)程要完成哪些功能以及如何完成。
2,數(shù)據(jù)集:數(shù)據(jù)集則是程序在執(zhí)行過(guò)程中需要的資源,比如圖片、音視頻、文件等。
3,進(jìn)程控制塊:進(jìn)程控制塊是用來(lái)記錄進(jìn)程的外部特征,描述進(jìn)程的執(zhí)行變化過(guò)程,系統(tǒng)可以用它來(lái)控制和管理進(jìn)程,它是系統(tǒng)感知進(jìn)程存在的唯一標(biāo)記。
Num03–>進(jìn)程和線程的區(qū)別:
1、運(yùn)行方式不同:
進(jìn)程不能單獨(dú)執(zhí)行,它只是資源的集合。
進(jìn)程要操作CPU,必須要先創(chuàng)建一個(gè)線程。
所有在同一個(gè)進(jìn)程里的線程,是同享同一塊進(jìn)程所占的內(nèi)存空間。
2,關(guān)系
進(jìn)程中第一個(gè)線程是主線程,主線程可以創(chuàng)建其他線程;其他線程也可以創(chuàng)建線程;線程之間是平等的。
進(jìn)程有父進(jìn)程和子進(jìn)程,獨(dú)立的內(nèi)存空間,唯一的標(biāo)識(shí)符:pid。
3,速度
啟動(dòng)線程比啟動(dòng)進(jìn)程快。
運(yùn)行線程和運(yùn)行進(jìn)程速度上是一樣的,沒(méi)有可比性。
線程共享內(nèi)存空間,進(jìn)程的內(nèi)存是獨(dú)立的。
4,創(chuàng)建
父進(jìn)程生成子進(jìn)程,相當(dāng)于復(fù)制一份內(nèi)存空間,進(jìn)程之間不能直接訪問(wèn)
創(chuàng)建新線程很簡(jiǎn)單,創(chuàng)建新進(jìn)程需要對(duì)父進(jìn)程進(jìn)行一次復(fù)制。
一個(gè)線程可以控制和操作同級(jí)線程里的其他線程,但是進(jìn)程只能操作子進(jìn)程。
5,交互
同一個(gè)進(jìn)程里的線程之間可以直接訪問(wèn)。
兩個(gè)進(jìn)程想通信必須通過(guò)一個(gè)中間代理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
Num04–>幾個(gè)常見(jiàn)的概念
1,什么的并發(fā)和并行?
并發(fā):微觀上CPU輪流執(zhí)行,宏觀上用戶看到同時(shí)執(zhí)行。因?yàn)閏pu切換任務(wù)非??臁?/p>
并行:是指系統(tǒng)真正具有同時(shí)處理多個(gè)任務(wù)(動(dòng)作)的能力。
2,同步、異步和輪詢的區(qū)別?
同步任務(wù):B一直等著A,等A完成之后,B再執(zhí)行任務(wù)。(打電話案例)
輪詢?nèi)蝿?wù):B沒(méi)有一直等待A,B過(guò)一會(huì)來(lái)問(wèn)一下A,過(guò)一會(huì)問(wèn)下A
異步任務(wù):B不需要一直等著A, B先做其他事情,等A完成后A通知B。(發(fā)短信案例)
Num05–>進(jìn)程和線程的優(yōu)缺點(diǎn)比較
首先,要實(shí)現(xiàn)多任務(wù),通常我們會(huì)設(shè)計(jì)Master-Worker模式,Master負(fù)責(zé)分配任務(wù),Worker負(fù)責(zé)執(zhí)行任務(wù),因此,多任務(wù)環(huán)境下,通常是一個(gè)Master,多個(gè)Worker。
如果用多進(jìn)程實(shí)現(xiàn)Master-Worker,主進(jìn)程就是Master,其他進(jìn)程就是Worker。
如果用多線程實(shí)現(xiàn)Master-Worker,主線程就是Master,其他線程就是Worker。
多進(jìn)程模式最大的優(yōu)點(diǎn)就是穩(wěn)定性高,因?yàn)橐粋€(gè)子進(jìn)程崩潰了,不會(huì)影響主進(jìn)程和其他子進(jìn)程。(當(dāng)然主進(jìn)程掛了所有進(jìn)程就全掛了,但是Master進(jìn)程只負(fù)責(zé)分配任務(wù),掛掉的概率低)著名的Apache最早就是采用多進(jìn)程模式。
多進(jìn)程模式的缺點(diǎn)是創(chuàng)建進(jìn)程的代價(jià)大,在Unix/Linux系統(tǒng)下,用fork調(diào)用還行,在Windows下創(chuàng)建進(jìn)程開銷巨大。另外,操作系統(tǒng)能同時(shí)運(yùn)行的進(jìn)程數(shù)也是有限的,在內(nèi)存和CPU的限制下,如果有幾千個(gè)進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行,操作系統(tǒng)連調(diào)度都會(huì)成問(wèn)題。
多線程模式通常比多進(jìn)程快一點(diǎn),但是也快不到哪去,而且,多線程模式致命的缺點(diǎn)就是任何一個(gè)線程掛掉都可能直接造成整個(gè)進(jìn)程崩潰,因?yàn)樗芯€程共享進(jìn)程的內(nèi)存。在Windows上,如果一個(gè)線程執(zhí)行的代碼出了問(wèn)題,你經(jīng)常可以看到這樣的提示:“該程序執(zhí)行了非法操作,即將關(guān)閉”,其實(shí)往往是某個(gè)線程出了問(wèn)題,但是操作系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制結(jié)束整個(gè)進(jìn)程。
在Windows下,多線程的效率比多進(jìn)程要高,所以微軟的IIS服務(wù)器默認(rèn)采用多線程模式。由于多線程存在穩(wěn)定性的問(wèn)題,IIS的穩(wěn)定性就不如Apache。為了緩解這個(gè)問(wèn)題,IIS和Apache現(xiàn)在又有多進(jìn)程+多線程的混合模式,真是把問(wèn)題越搞越復(fù)雜。
Num06–>計(jì)算密集型任務(wù)和IO密集型任務(wù)
是否采用多任務(wù)的第二個(gè)考慮是任務(wù)的類型。我們可以把任務(wù)分為計(jì)算密集型和IO密集型。
第一種:計(jì)算密集型任務(wù)的特點(diǎn)是要進(jìn)行大量的計(jì)算,消耗CPU資源,比如計(jì)算圓周率、對(duì)視頻進(jìn)行高清解碼等等,全靠CPU的運(yùn)算能力。這種計(jì)算密集型任務(wù)雖然也可以用多任務(wù)完成,但是任務(wù)越多,花在任務(wù)切換的時(shí)間就越多,CPU執(zhí)行任務(wù)的效率就越低,所以,要最高效地利用CPU,計(jì)算密集型任務(wù)同時(shí)進(jìn)行的數(shù)量應(yīng)當(dāng)?shù)扔贑PU的核心數(shù)。
計(jì)算密集型任務(wù)由于主要消耗CPU資源,因此,代碼運(yùn)行效率至關(guān)重要。Python這樣的腳本語(yǔ)言運(yùn)行效率很低,完全不適合計(jì)算密集型任務(wù)。對(duì)于計(jì)算密集型任務(wù),最好用C語(yǔ)言編寫。
第二種:任務(wù)的類型是IO密集型,涉及到網(wǎng)絡(luò)、磁盤IO的任務(wù)都是IO密集型任務(wù),這類任務(wù)的特點(diǎn)是CPU消耗很少,任務(wù)的大部分時(shí)間都在等待IO操作完成(因?yàn)镮O的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CPU和內(nèi)存的速度)。對(duì)于IO密集型任務(wù),任務(wù)越多,CPU效率越高,但也有一個(gè)限度。常見(jiàn)的大部分任務(wù)都是IO密集型任務(wù),比如Web應(yīng)用。
IO密集型任務(wù)執(zhí)行期間,99%的時(shí)間都花在IO上,花在CPU上的時(shí)間很少,因此,用運(yùn)行速度極快的C語(yǔ)言替換用Python這樣運(yùn)行速度極低的腳本語(yǔ)言,完全無(wú)法提升運(yùn)行效率。對(duì)于IO密集型任務(wù),最合適的語(yǔ)言就是開發(fā)效率最高(代碼量最少)的語(yǔ)言,腳本語(yǔ)言是首選,C語(yǔ)言最差。
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的Python中進(jìn)程和線程的區(qū)別,希望對(duì)大家有所幫助,如果大家有任何疑問(wèn)歡迎給我留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的!
相關(guān)文章
Opencv圖像添加椒鹽噪聲、高斯濾波去除噪聲原理以及手寫Python代碼實(shí)現(xiàn)方法
椒鹽噪聲的特征非常明顯,為圖像上有黑色和白色的點(diǎn),下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Opencv圖像添加椒鹽噪聲、高斯濾波去除噪聲原理以及手寫Python代碼實(shí)現(xiàn)的相關(guān)資料,文中通過(guò)實(shí)例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2022-09-09python 回調(diào)函數(shù)和回調(diào)方法的實(shí)現(xiàn)分析
這篇文章主要介紹了python 回調(diào)函數(shù)和回調(diào)方法的實(shí)現(xiàn)分析,需要的朋友可以參考下2016-03-03人臉識(shí)別經(jīng)典算法一 特征臉?lè)椒ǎ‥igenface)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了人臉識(shí)別經(jīng)典算法一,特征臉?lè)椒‥igenface,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2018-03-03python 使用正則表達(dá)式按照多個(gè)空格分割字符的實(shí)例
今天小編就為大家分享一篇python 使用正則表達(dá)式按照多個(gè)空格分割字符的實(shí)例,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2018-12-12Python變量和數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換
這篇文章主要介紹了Python變量和數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換,文章圍繞主題展開詳細(xì)的內(nèi)容介紹,具有一定的參考價(jià)值,需要的小伙伴可以參考一下2022-09-09Python中for循環(huán)可迭代對(duì)象迭代器及生成器源碼學(xué)習(xí)
這篇文章主要為大家介紹了Python中for循環(huán)可迭代對(duì)象迭代器及生成器的源碼學(xué)習(xí),有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪2022-05-05一篇文章帶你了解Python的進(jìn)程,線程和協(xié)程
這篇文章主要為大家介紹了Python的進(jìn)程,線程和協(xié)程,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下,希望能夠給你帶來(lái)幫助2022-01-01一文帶你掌握Python自然語(yǔ)言處理庫(kù)SpaCy
SpaCy是一個(gè)非常強(qiáng)大的Python自然語(yǔ)言處理庫(kù),它包含了眾多強(qiáng)大功能,如詞性標(biāo)注、命名實(shí)體識(shí)別、依賴關(guān)系解析等等,這篇文章的目標(biāo)是幫助你了解SpaCy的基本功能和如何使用,需要的朋友可以參考下2023-07-07pandas-resample按時(shí)間聚合實(shí)例
今天小編就為大家分享一篇pandas-resample按時(shí)間聚合實(shí)例,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2019-12-12PyQt5實(shí)現(xiàn)下載進(jìn)度條效果
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了PyQt5實(shí)現(xiàn)下載進(jìn)度條效果,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下2018-04-04