Python入门day38——并发同步异步

一:必备知识回顾

1.计算机基础

计算机 又称之为 电脑,即 通电的大脑,发明计算机 是为了让它通电之后 能够像人一样去工作,并且它比人的工作效率更高,因为可以24小时不间断

2.计算机五大组成部分

控制器
运算器
存储器
输入设备
输出设备
    
计算机的核心真正干活的是CPU(控制器+运算器+存储器)

3.程序要想被计算机运行,它的代码必须要由硬盘先读到内存,之后CPU取指再执行

二:今日内容详细

1.操作系统的发展史

最早的计算机,穿孔卡片来存储数据

01

联机批处理系统

02

脱机批处理系统

03

参考博客即可:https://www.cnblogs.com/Dominic-Ji/articles/10929381.html

2.多道技术

单核 实现并发的效果

必备知识点:
    1.并发
        看起来像同时运行的就可以称之为“并发”
    2.并行
        真正意义上的 同时执行
    PS:
        并行肯定算并发
        单核的计算机肯定不能实现并行,但是可以实现并发
    补充:
        我们直接假设:单核就是一个核,干活的就是一个人,不要考虑CPU里面的内核数

3.多道技术图解

节省多个程序运行的总耗时

04

4.多道技术重点知识

空间上的复用 与 时间上的 复用

空间上的复用:

    多个程序公用一套计算机硬件
时间上的复用:

    例子1:洗衣机30S,做饭50S,烧水30S          切换节省时间
        单道:110S
        多道:50S,多道只需要任务最长的那一个
        
    例子2:边吃饭边玩游戏                       保存状态

核心:

切换 + 保存状态
'''
    切换(CPU)分为2种情况:
        1.当一个程序遇到IO操作的时候,操作系统会剥夺该程序的CPU执行权限
            作用:提高了CPU的利用率,并且也不影响程序的执行效率
        2.当一个程序长时间占用CPU的时候,操作系统也会剥夺该程序的CPU执行权限
            作用:降低了程序的执行效率(原本时间+切换时间)
'''

5.进程理论

必备知识点:

程序与进程的区别
'''
    程序 就是一堆躺在硬盘上的代码,是“死”的
    进程 则表示程序正在执行的过程,是“活”的
'''

进程调度:

先来先服务 调度算法
'''
    对长作业有利,对短作业无益
'''

短作业优先调度算法
'''
    对短作业有利,对长作业无益
'''

时间片轮转法 + 多级反馈队列

05

进程运行的三状态图

06

三:两对重要概念

同步和异步:

描述的是 任务的提交方式

同步:任务提交之后,原地等待任务的返回结果,等待的结果中不做任何事(干等着)
	程序层面上 表现出来的感觉 就是卡住了

异步:任务提交之后,不原地等待任务的返回结果,直接去做其他事情,等待任务的返回结果自动提交给调用者
	我提交的任务结果如何获取?
	任务的返回结果 会有一个异步回调机制自动处理

同步例子:

import time


def func(): time.sleep(3) print('Hello World') if __name__ == '__main__': res = func() # 同步调用 res print('hahah') 

阻塞和非阻塞:

描述的是 程序的运行状态

阻塞:阻塞态

非阻塞:就绪态、运行态

理想状态:我们应该让我们写的代码 永远处于 就绪态 和 运行态 之间切换

上述概念的组合:最高效的一种组合就是 异步 + 非阻塞

四:开启进程的2种方式

定心丸:代码开启进程 和 线程的方式,代码书写基本是一样的,你学会了如何开启进程,就学会了如何开启线程

第一种:

from multiprocessing import Process
import time


def task(name): print(f'{name}' ' is running') time.sleep(3) print(f'{name}' ' is over') # task(1) if __name__ == '__main__': # 创建进程的代码 # 1.创建一个对象 p = Process(target=task, args=('xxq',)) # 容器类型 无论里面有几个元素,一定要用逗号隔开,哪怕里面只有一个 # 2.开启进程 p.start() # 告诉操作系统 帮你创建一个进程 # 异步的感觉 print('主进程') ''' Windows操作系统下 创建进程一定要在main内创建 因为Windows下创建进程 类似于 模块导入的方式 会从上往下 依次执行代码 Linux中则是直接将代码 完整地拷贝一份 ''' 

第二种:

# 第二种:

import time
from multiprocessing import Process
 class MyProcess(Process): def run(self): print('Hello Beautiful Girl!') time.sleep(1) print('Get out') if __name__ == '__main__': p = MyProcess() p.start() print('主') 

总结:

创建进程就是在内存中申请一块内存空间将需要运行的代码丢进去
一个进程对应在内存中就是一块独立的内存空间
多个进程对应在内存中就是多块独立的内存空间
进程与进程之间数据默认情况下是无法直接交互,如果想交互可以借助于第三方工具、模块

五:join方法

join是让主进程等待子进程代码运行结束之后,再继续运行。不影响其他子进程的执行

初阶版:

from multiprocessing import Process
import time


def task(name): print(f'{name}' ' is running') time.sleep(1) print(f'{name}' ' is over') if __name__ == '__main__': p1 = Process(target=task, args=('xxq1',)) p2 = Process(target=task, args=('xxq2',)) p3 = Process(target=task, args=('xxq3',)) start_time = time.time() p1.start() p2.start() p3.start() print('主进程', time.time() - start_time) xxq3 is running xxq1 is running xxq2 is running xxq1 is over xxq3 is over xxq2 is over 

进阶版:

from multiprocessing import Process
import time


def task(name): print(f'{name}' ' is running') time.sleep(3) print(f'{name}' ' is over') if __name__ == '__main__': p1 = Process(target=task, args=('xxq1',)) p2 = Process(target=task, args=('xxq2',)) p3 = Process(target=task, args=('xxq3',)) start_time = time.time() p1.start() p2.start() p3.start() # time.sleep(5) p1.join() # 主进程等待子进程p结束之后再继续往后执行 p2.join() # 主进程等待子进程p结束之后再继续往后执行 p3.join() # 主进程等待子进程p结束之后再继续往后执行 print('主进程', time.time() - start_time) 

最终版:

from multiprocessing import Process
import time


def task(name, n): print(f'{name}' ' is running') time.sleep(n) print(f'{name}' ' is over') if __name__ == '__main__': start_time = time.time() p_list = [] for i in range(1, 4): p = Process(target=task, args=(f'{i}', i)) p.start() p_list.append(p) for p in p_list: p.join() print('主进程', time.time() - start_time) # 输出: # 2 is running # 1 is running # 3 is running # 1 is over # 2 is over # 3 is over # 主进程 3.214817762374878 # 先全部同时执行,再关闭

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转载自www.cnblogs.com/yding/p/12757795.html