2019/09/11 学习整理

并发编程

进程基础

一、什么是进程

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

二、进程的概念

进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。
进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操作系统执行之），它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。

进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后，为了刻画系统内部出现的动态情况，描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。

三、操作系统引入进程的概念的原因

从理论角度看，是对正在运行的程序过程的抽象；

从实现角度看，是一种数据结构，目的在于清晰地刻画动态系统的内在规律，有效管理和调度进入计算机系统主存储器运行的程序。

四、进程的特征

动态性：进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。
并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行
独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；
异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进
结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

多个不同的进程可以包含相同的程序：一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程，能得到不同的结果；但是执行过程中，程序不能发生改变。

五、进程与程序中的区别

程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。

程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期的。

程序是永久的，进程是暂时的。

子进程

开启子进程的方式一

from multiprocessing import Process
import time



def task():
    print('进程 start')
    time.sleep(2)
    print('进程 end')


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)
    p.start() # 告诉操作系统我要开子进程，告诉完了这行代码就算执行完了，接着往下走，具体操作系统什么时候开子，开多长时间跟你没关系。
    time.sleep(5)
    print('主进程/父进程')

开启子进程的方式二

from multiprocessing import Process
import time

class Test(Process):
    def __init__(self,sex):
        super().__init__()
        self.sex = sex

    def run(self):
        print(f'子进程的性别是{self.sex} start')
        time.sleep(2)
        print('子进程 end')
if __name__ == '__main__':
    p = Test('女')
    p.start() # 向操作系统 发送开启子进程的请求
    print('主进程')

验证进程的内存空间隔离

from multiprocessing import Process
import time

x = 0
def task():
    global x
    x = 100
    print('子进程的x修改为了{}'.format(x))

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)
    p.start()
    time.sleep(5)
    print(x)

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