python 线程、多线程、进程、多进程、协程

一、进程
进程是程序的分配资源的最小单元;一个程序可以有多个进程,但只有一个主进程;进程由程序、数据集、控制器三部分组成。

二、线程
线程是程序最小的执行单元;一个进程可以有多个线程,但是只有一个主线程;线程切换分为两种:一种是I/O切换,一种是时间切换(I/O切换:一旦运行I/O任务时便进行线程切换,CPU开始执行其他线程;时间切换:一旦到了一定时间,线程也进行切换,CPU开始执行其他线程)。

三、总结
一个程序至少有一个进程和一个线程;
程序的工作方式:
1.单进程单线程;2.单进程多线程;3.多进程多线程;
考虑到实现的复杂性,一般最多只会采用单进程多线程的工作方式;
四、为什么要使用多线程
我们在实际生活中,希望既能一边浏览网页,一边听歌,一边打游戏。这时,如果只开一个进程,为了满足需求,CPU只能快速切换进程,但是在切换进程时会造成大量资源浪费。所以,如果是多核CPU,可以在同时运行多个进程而不用进行进程之间的切换。
然而,在实际中,比如:你在玩游戏的时候,电脑需要一边显示游戏的动态,一边你还得和同伴进行语音或语言进行沟通。这时,如果是单线程的工作方式,将会造成在操作游戏的时候就无法给同伴沟通,在和同伴沟通的时候就无法操作游戏。为了解决该问题,我们可以开启多线程来共享游戏资源,同时进行游戏操作和沟通。

五、协程

协程,又称微线程,纤程。英文名Coroutine。一句话说明什么是线程:协程是一种用户态的轻量级线程

那么这么来理解协程比较容易:

  线程是系统级别的,它们是由操作系统调度;协程是程序级别的,由程序员根据需要自己调度。我们把一个线程中的一个个函数叫做子程序,那么子程序在执行过程中可以中断去执行别的子程序;别的子程序也可以中断回来继续执行之前的子程序,这就是协程。也就是说同一线程下的一段代码<1>执行着执行着就可以中断,然后跳去执行另一段代码,当再次回来执行代码块<1>的时候,接着从之前中断的地方开始执行。

  比较专业的理解是:

  协程拥有自己的寄存器上下文和栈。协程调度切换时,将寄存器上下文和栈保存到其他地方,在切回来的时候,恢复先前保存的寄存器上下文和栈。因此:协程能保留上一次调用时的状态(即所有局部状态的一个特定组合),每次过程重入时,就相当于进入上一次调用的状态,换种说法:进入上一次离开时所处逻辑流的位置。

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