本文帶來各類奇怪的IT百科知識(shí)。

【百尺竿頭,更進(jìn)一步學(xué)Python】Python進(jìn)階課程——進(jìn)程：線程和協(xié)程的區(qū)別

現(xiàn)在多進(jìn)程多線程已經(jīng)是老生常談了：協(xié)程也在最近幾年流行起來。今天我們本文主要介紹進(jìn)程、線程和協(xié)程三者之間的區(qū)別。

一、進(jìn)程：線程和協(xié)程的概念

1、進(jìn)程

進(jìn)程是具有一定獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次運(yùn)行活動(dòng)

進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位

每個(gè)進(jìn)程都有自己的獨(dú)立內(nèi)存空間：不同進(jìn)程通過進(jìn)程間通信來通信

由于進(jìn)程比較重要：占據(jù)獨(dú)立的內(nèi)存：所以上下文進(jìn)程間的切換開銷：棧、寄存器、虛擬內(nèi)存、文件句柄等：比較大：但相對(duì)比較穩(wěn)定安全

2、線程

線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位

線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源(如程序計(jì)數(shù)器,一組寄存器和棧)

但是它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其他的線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源

線程間通信主要通過共享內(nèi)存：上下文切換很快：資源開銷較少：但相比進(jìn)程不夠穩(wěn)定容易丟失數(shù)據(jù)

3、協(xié)程

協(xié)程是一種用戶態(tài)的輕量級(jí)線程：協(xié)程的調(diào)度完全由用戶控制

協(xié)程擁有自己的寄存器上下文和棧

協(xié)程調(diào)度切換時(shí)：將寄存器上下文和棧保存到其他地方：在切回來的時(shí)候：恢復(fù)先前保存的寄存器上下文和棧：直接操作棧則基本沒有內(nèi)核切換的開銷：可以不加鎖的訪問全局變量：所以上下文的切換非常快

二、進(jìn)程：線程和協(xié)程的區(qū)別

1、進(jìn)程：線程和協(xié)程之間的比較

進(jìn)程擁有自己獨(dú)立的堆和棧：既不共享堆：亦不共享?xiàng)?#xff1a;進(jìn)程由操作系統(tǒng)調(diào)度

線程擁有自己獨(dú)立的棧和共享的堆：共享堆：不共享?xiàng)?#xff1a;線程亦由操作系統(tǒng)調(diào)度(標(biāo)準(zhǔn)線程是的)

協(xié)程和線程一樣共享堆：不共享?xiàng)?#xff1a;協(xié)程由程序員在協(xié)程的代碼里顯示調(diào)度

2、進(jìn)程與線程比較

線程是指進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)執(zhí)行單元,也是進(jìn)程內(nèi)的可調(diào)度實(shí)體

線程與進(jìn)程的區(qū)別:

地址空間:線程是進(jìn)程內(nèi)的一個(gè)執(zhí)行單元：進(jìn)程內(nèi)至少有一個(gè)線程：它們共享進(jìn)程的地址空間：而進(jìn)程有自己獨(dú)立的地址空間

資源擁有:進(jìn)程是資源分配和擁有的單位,同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的線程共享進(jìn)程的資源

線程是處理器調(diào)度的基本單位,但進(jìn)程不是

二者均可并發(fā)執(zhí)行

每個(gè)獨(dú)立的線程有一個(gè)程序運(yùn)行的入口、順序執(zhí)行序列和程序的出口：但是線程不能夠獨(dú)立執(zhí)行：必須依存在應(yīng)用程序中：由應(yīng)用程序提供多個(gè)線程執(zhí)行控制

3、協(xié)程與線程進(jìn)行比較

協(xié)程避免了無意義的調(diào)度：由此可以提高性能：但也因此：程序員必須自己承擔(dān)調(diào)度的責(zé)任：同時(shí)：協(xié)程也失去了標(biāo)準(zhǔn)線程使用多CPU的能力

協(xié)程和線程的區(qū)別是：

一個(gè)線程可以多個(gè)協(xié)程：一個(gè)進(jìn)程也可以單獨(dú)擁有多個(gè)協(xié)程：這樣python中則能使用多核CPU

線程進(jìn)程都是同步機(jī)制：而協(xié)程則是異步

協(xié)程能保留上一次調(diào)用時(shí)的狀態(tài)：每次過程重入時(shí)：就相當(dāng)于進(jìn)入上一次調(diào)用的狀態(tài)

三、進(jìn)程：線程和協(xié)程在python中的使用

1、進(jìn)程在python中的使用

多進(jìn)程一般使用multiprocessing庫(kù)：來利用多核CPU：主要是用在CPU密集型的程序上：當(dāng)然生產(chǎn)者消費(fèi)者這種也可以使用。

多進(jìn)程的優(yōu)勢(shì)就是一個(gè)子進(jìn)程崩潰并不會(huì)影響其他子進(jìn)程和主進(jìn)程的運(yùn)行：但缺點(diǎn)就是不能一次性啟動(dòng)太多進(jìn)程：會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的資源調(diào)度：特別是CPU使用率和負(fù)載

2、線程在python中的使用

多線程一般是使用threading庫(kù)：完成一些IO密集型并發(fā)操作

多線程的優(yōu)勢(shì)是切換快：資源消耗低：但一個(gè)線程掛掉則會(huì)影響到所有線程：所以不夠穩(wěn)定

3、協(xié)程在python中的使用

協(xié)程一般是使用gevent庫(kù)：當(dāng)然這個(gè)庫(kù)用起來比較麻煩：所以使用的并不是很多

相反：協(xié)程在tornado的運(yùn)用就多得多了：使用協(xié)程讓tornado做到單線程異步：據(jù)說還能解決C10K的問題。所以協(xié)程使用的地方最多的是在web應(yīng)用上

總結(jié)

IO密集型一般使用多線程或者多進(jìn)程

CPU密集型一般使用多進(jìn)程

強(qiáng)調(diào)非阻塞異步并發(fā)的一般都是使用協(xié)程

當(dāng)然有時(shí)候也是需要多進(jìn)程線程池結(jié)合的：或者是其他組合方式

進(jìn)程：線程和協(xié)程之間的關(guān)系圖示

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的怎么更进一步学python_【百尺竿头,更进一步学Python】Python进阶课程——进程，线程和协程的区别...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。