并发编程
2022/1/14 22:08:40
本文主要是介绍并发编程,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
并发编程理论
并行
并行是指“并排行走”或“同时实行或实施”。在操作系统中,若干个程序段同时在系统中运行,这些程序的执行在时间上是重叠的,一个程序段的执行尚未结束,另一个程序段的执行已经开始,无论从微观还是宏观,程序都是同时执行的;
问:单核CPU能否实现并行? 答:不能,但是可以实现并发
并发
并发是指:在同一个时间段内,两个或多个程序执行,有时间上的重叠(宏观上是同时,微观上仍是顺序执行);
通俗讲,多个程序只要看起来像同时运行即可;
问:12306可以同一时间支持几个亿的用户买票 问是并行还是并发 答:高并发
以上建立在单核CPU上~
程序和进程
百度百科: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。
从开发角度,程序可以理解为一堆代码,而进程是怎么产生的呢?
进程的产生可以理解为:正在运行的程序,是活的,而程序(一堆代码)放在那是死的,不运行也不会产生什么;
单核情况下的进程调度
1、FCFS:先来先服务,如果先来一个长作业,比如要执行24h的程序,后面只有1s的程序,这样对短作业是不友好的; 2、短作业优先调度算法:相反这样是对长作业不友好; | | 3、时间片轮转法+多级反馈队列:先分配给新的多个进程相同的时间片段,之后根据进程消耗时间片多少分类执行;
进程三状态图
就绪、运行、阻塞
并发编程
- 就绪态:当进程已分配到除CPU以外的所有必要的资源,只要获得处理机便可立即执行,这时的进程状态称为就绪状态。
- 运行态:当进程已获得处理机,其程序正在处理机上执行,此时的进程状态称为运行状态。
- 阻塞态:正在执行的进程,由于等待某个事件发生而无法执行时,便放弃处理机而处于阻塞状态。引起进程阻塞的事件可有多种,例如,等待I/O完成、申请缓冲区不能满足、等待信件(信号)等。
程序在运行之后先进入就绪态,直到第一行代码运行的时候进入运行态,如果中间有代码导致程序夯住,就会导致阻塞态;三态会不断切换;
同步、异步
同步:提交完任务之后原地等待任务的返回结果,期间不做任何事(消耗资源)
异步:提交完任务之后不原地等待任务的返回结果,直接去做其他事 ,结果由反馈机制自动提醒(优化)
# 概念剖析 比如你要做三件事:学习、洗衣服、做饭 # 同步 同步做这三件事的过程:学习期间不能干别的事,不学习了才能去洗衣服,洗衣服期间只能等着洗衣机洗完衣服,不能干别的事,然后衣服洗好了,才能去做饭; # 结果就是这样又耗时耗力 # 异步 异步做着三件事的过程:衣服丢洗衣机里,米放锅里,然后去学习;这样是不是很轻松,也省时间;
阻塞、非阻塞
二者用于描述任务的执行状态
阻塞:是指调用结果返回之前,当前线程会被挂起
比如python中的input方法获取输入,你不输入会一直处于等待状态,也就是阻塞
非阻塞:就是阻塞的反面,执行和运行
同步/异步、阻塞/非阻塞组合
- 同步阻塞:这种形式效率是最低的;比如你吃饭排队,只能干等,什么都不能干;
- 异步阻塞:比如你排队吃饭,排到你了让店员喊一声你就好,这期间可以在附近买杯奶茶等(异步),但是不能离开餐厅附件(阻塞);
- 同步非阻塞:比如吃饭排队,你估计排队时间挺长的,你打开了王者荣耀,你边打游戏还得往前走关注排队情况,这样以来王者荣耀相当于一个程序,排队是一个程序,二者需要不断切换;
- 异步非阻塞:效率非常高,比如吃饭排队,你可以把排单号交给女朋友,让她排队,你去厕所(异步),拉屎(非阻塞);这样是不是不需要排队也不需要在餐厅旁边等着,这样就是异步非阻塞;
可能栗子不恰当,不要纠结
这篇关于并发编程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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