CPython解释器的进程和线程概述

必备的理论基础：

#一 操做系统的做用：
    1：隐藏丑陋复杂的硬件接口，提供良好的抽象接口
    2：管理、调度进程，而且将多个进程对硬件的竞争变得有序

#二 多道技术：
    1.产生背景：针对单核，实现并发
    ps：
    如今的主机通常是多核，那么每一个核都会利用多道技术
    有4个cpu，运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞，会等到io结束再从新调度，会被调度到4个
    cpu中的任意一个，具体由操做系统调度算法决定。
    
    2.空间上的复用：如内存中同时有多道程序
    3.时间上的复用：复用一个cpu的时间片
       强调：遇到io切，占用cpu时间过长也切，核心在于切以前将进程的状态保存下来，这样
            才能保证下次切换回来时，能基于上次切走的位置继续运行

 

一 什么是进程

    进程：正在进行的一个过程或者说一个任务。而负责执行任务则是cpu。

    举例（单核+多道，实现多个进程的并发执行）：

    egon在一个时间段内有不少任务要作：python备课的任务，写书的任务，交女友的任务，王者荣耀上分的任务，　　

    但egon同一时刻只能作一个任务（cpu同一时间只能干一个活），如何才能玩出多个任务并发执行的效果？

    egon备一会课，再去跟李杰的女友聊聊天，再去打一会王者荣耀....这就保证了每一个任务都在进行中.

 

程序仅仅只是一堆代码而已，而进程指的是程序的运行过程。

举例：

想象一位有一手好厨艺的计算机科学家egon正在为他的女儿元昊烘制生日蛋糕。

他有作生日蛋糕的食谱，

厨房里有所需的原料:面粉、鸡蛋、韭菜，蒜泥等。

在这个比喻中：

    作蛋糕的食谱就是程序(即用适当形式描述的算法)

    计算机科学家就是处理器(cpu)

    而作蛋糕的各类原料就是输入数据。

   进程就是厨师阅读食谱、取来各类原料以及烘制蛋糕等一系列动做的总和。

 

如今假设计算机科学家egon的儿子alex哭着跑了进来，说：XXXXXXXXXXXXXX。

科学家egon想了想，处理儿子alex蛰伤的任务比给女儿元昊作蛋糕的任务更重要，因而

计算机科学家就记录下他照着食谱作到哪儿了(保存进程的当前状态)，而后拿出一本急救手册，按照其中的指示处理蛰伤。这里，咱们看处处理机从一个进程(作蛋糕)切换到另外一个高优先级的进程(实施医疗救治)，每一个进程拥有各自的程序(食谱和急救手册)。当蜜蜂蛰伤处理完以后，这位计算机科学家又回来作蛋糕，从他
离开时的那一步继续作下去。

须要强调的是：同一个程序执行两次，那也是两个进程

二  什么是线程　　

　　在传统操做系统中，每一个进程有一个地址空间，并且默认就有一个控制线程

　　线程顾名思义，就是一条流水线工做的过程，一条流水线必须属于一个车间，一个车间的工做过程是一个进程

      车间负责把资源整合到一块儿，是一个资源单位，而一个车间内至少有一个流水线

      流水线的工做须要电源，电源就至关于cpu

　　因此，进程只是用来把资源集中到一块儿（进程只是一个资源单位，或者说资源集合），而线程才是cpu上的执行单位。

 

　　多线程（即多个控制线程）的概念是，在一个进程中存在多个控制线程，多个控制线程共享该进程的地址空间，至关于一个车间内有多条流水线，都共用一个车间的资源。

      例如，北京地铁与上海地铁是不一样的进程，而北京地铁里的13号线是一个线程，北京地铁全部的线路共享北京地铁全部的资源，好比全部的乘客能够被全部线路拉。

 

线程的建立开销小

建立进程的开销要远大于线程？

若是咱们的软件是一个工厂，该工厂有多条流水线，流水线工做须要电源，电源只有一个即cpu（单核cpu）

一个车间就是一个进程，一个车间至少一条流水线（一个进程至少一个线程）

建立一个进程，就是建立一个车间（申请空间，在该空间内建至少一条流水线）

而建线程，就只是在一个车间内造一条流水线，无需申请空间，因此建立开销小

 

进程之间是竞争关系，线程之间是协做关系？

车间直接是竞争/抢电源的关系，竞争（不一样的进程直接是竞争关系，是不一样的程序员写的程序运行的，迅雷抢占其余进程的网速，360把其余进程当作病毒干死）一个车间的不一样流水线式协同工做的关系（同一个进程的线程之间是合做关系，是同一个程序写的程序内开启动，迅雷内的线程是合做关系，不会本身干本身）