python-book
  • 目录
  • 第2章 Python基础 (旧版)
    • 2.1 上节拾遗
    • 2.2 二进制
    • 2.3 字符编码
    • 2.4 基本数据类型——数字
    • 2.5 基本数据类型——字符串
    • 2.6 基本数据类型——列表
    • 2.7 基本数据类型——元组
    • 2.8 可变、不可变数据类型和hash
    • 2.9 基本数据类型——字典
    • 2.10 基本数据类型——集合
    • 2.11 collections模块
    • 2.12 本章小结
      • 习题答案
  • 第3章 Python基础—文件操作&函数(旧版)
    • 3.1 上节拾遗
    • 3.2 三元运算
    • 3.3 字符编码转换
    • 3.4 文件处理
    • 3.5 函数
    • 3.6 函数进阶
    • 3.7 生成器&迭代器
    • 3.8 本章小节
      • 习题答案
  • 第4章 Python基础—常用模块(旧版)
    • 4.1 模块、包介绍和相关语法
    • 4.2 time & datetime 模块
    • 4.3 random 模块
    • 4.4 os 模块
    • 4.5 sys 模块
    • 4.6 shutil 模块
    • 4.7 json & pickle 模块
    • 4.8 shelve 模块
    • 4.9 xml 模块
    • 4.10 ConfigParser 模块
    • 4.11 hashlib 模块
    • 4.12 subprocess 模块
    • 4.13 logging 模块
      • python日志重复输出
    • 4.14 re 模块
    • 4.15 软件开发目录规范
    • 4.16 本章小结
      • 习题答案
  • 第5章 面向对象编程设计与开发
    • 面向对象介绍
    • 类、实例、属性、方法详解
    • 5.1 什么是面向对象的程序设计
    • 5.2 类与对象
    • 5.3 属性查找与绑定方法
    • 5.4 小结
    • 5.5 继承与派生
    • 5.6 组合
    • 5.7 抽象类
    • 5.8 多态与多态性
    • 5.9 封装
    • 5.10 绑定方法与非绑定方法
    • 5.11 内置方法
    • 5.11 内置方法(补充)
    • 5.12 元类
    • 5.13 面向对象的软件开发
    • 5.14 领域模型
    • 5.15 异常处理
    • 5.16 本章总结
  • 第6章 网络编程-SOCKET开发
    • 6.1 C/S架构介绍
    • 6.2 TCP/IP 各层详解
    • 6.3 Socket介绍
    • 6.4 Socket代码实例
    • 6.5 粘包现象与解决方案
    • 6.6 通过socket发送文件
    • 6.7 本章总结
  • 第7章 并发编程
    • 7.1 操作系统介绍
      • 附录1:操作系统介绍
    • 7.2 并发编程之多进程
      • 7.2.1 进程理论
      • 7.2.2 开启进程的两种方式
      • 7.2.3 join方法
      • 7.2.4 守护进程
      • 7.2.5 互斥锁
      • 7.2.6 队列
      • 7.2.7 生产者消费者模型
    • 7.3 并发编程之多线程
      • 7.3.1 线程理论
      • 7.3.2 开启线程的两种方式
      • 7.3.3 多线程与多进程的区别
      • 7.3.4 Thread对象的其他属性或方法
      • 7.3.5 守护线程
      • 7.4.6 GIL全局解释器锁
      • 7.4.7 死锁现象与递归锁
      • 7.4.8 信号量,Event,定时器
      • 7.4.9 线程queue
      • 7.4.10 进程池与线程池
    • 7.4 并发编程之协程
      • 7.4.1 协程介绍
      • 7.4.2 greenlet模块
      • 7.4.3 gevent模块
    • 7.5 IO模型
      • 7.5.1 IO模型介绍
      • 7.5.2 阻塞IO
      • 7.5.3 非阻塞IO
      • 7.5.4 多路复用IO
      • 7.5.5 异步IO
      • 7.5.6 IO模型比较分析
      • 7.5.7 selectors模块
    • 7.6 本章小结
  • 第8章 MySQL数据库
    • 8.1 初识数据库
      • 8.1.1 数据库管理软件的由来
      • 8.1.2 数据库概述
      • 8.1.3 mysql安装与基本管理
      • 8.1.4 初识sql语句
    • 8.2 库操作
      • 8.2.1 库的增删改查
    • 8.3 表操作
      • 8.3.1 存储引擎介绍
      • 8.3.2 表的增删改查
      • 8.3.3 数据类型
        • 1 数值类型
        • 2 日期类型
        • 3 字符串类型
        • 4 枚举类型与集合类型
      • 8.3.4 完整性约束
    • 8.4 数据操作
      • 8.4.1 数据的增删改
      • 8.4.2 单表查询
      • 8.4.3 多表查询
    • 8.5 Navicat工具与pymysql模块
      • 8.5.1 图形工具Navicat
      • 8.5.2 pymysql模块
    • 8.6 mysql内置功能
      • 8.6.1 视图
      • 8.6.2 触发器
      • 8.6.3 事务
      • 8.6.4 存储过程
      • 8.6.5 函数
      • 8.6.6 流程控制
    • 8.7 索引原理与慢查询优化
      • 8.7.1 索引原理与慢查询优化(1)
      • 8.7.2 索引原理与慢查询优化(2)
    • 8.8 本章小结
      • 8.8.1 章节作业
  • 第9章 前端开发
    • 9.0 前端内容介绍
      • 前端究竟是个什么鬼?
    • 9.1 HTML
      • 9.1.1 HTML简介
      • 9.1.2 开发环境
      • 9.1.3 HTML标签介绍
      • 9.1.4 HTML文档结构(重点)
      • 9.1.5 HTML注释
      • 9.1.6 head标签相关内容
      • 9.1.7 body标签相关内容(重点)
        • 常用标签一
        • 常用标签二
      • 9.1.8 HTML标签属性
      • 9.1.9 HTML标签分类(重点)
      • 9.1.10 标签嵌套规则(重点)
      • 9.1.11 HTML练习题
    • 9.2 CSS
      • 9.2.1 CSS介绍
      • 9.2.2 CSS语法
      • 9.2.3 CSS引入方式
      • 9.2.4 基本选择器
      • 9.2.5 组合选择器
      • 9.2.6 属性选择器
      • 9.2.7 分组选择器
      • 9.2.8 伪类选择器
      • 9.2.9 伪元素选择器
      • 9.2.10 选择器的优先级(重点)
      • 9.2.11 字体属性
      • 9.2.12 文字属性
      • 9.2.13 背景属性
      • 9.2.14 display属性(重点)
      • 9.2.15 盒模型(重点)
      • 9.2.16 浮动与清除浮动(重点)
      • 9.2.17 background属性(侧重点)
      • 9.2.18 定位(重点)
      • 9.2.19 z-index(重点)
      • 9.2.20 css练习题
    • 9.3 JavaScript
      • 9.3.1 JavaScript简介
      • 9.3.2 ECMAScript 5.0
      • 9.3.3 正则表达式
      • 9.3.4 DOM(重点)
      • 9.3.5 client、offset、scroll系列
      • 9.3.6 定时器
      • 9.3.7 BOM
      • 9.3.8 练习题
    • 9.4 jQuery
      • 9.4.1使用js的一些疼处
      • 9.4.2 js和jquery的区别
      • 9.4.3 jquery文件的引入
      • 9.4.4 jquery选择器用法
      • 9.4.5 jquery对象和DOM对象的转换
      • 9.4.6 jquery的效果
      • 9.4.7 jquery的属性操作
      • 9.4.8 操作input的value值
      • 9.4.9 jquery文档操作
      • 9.4.10 jquery的CSS
      • 9.4.11 jquery的筛选方法
      • 9.4.12 jquery的事件
      • 9.4.13 jquery的Ajax
      • 9.4.14 补充内容
      • 9.4.15 练习题
    • 9.5 Bootstrap
      • 9.5.1 Bootstrap的介绍和响应式@metia媒体查询
      • 9.5.2 Bootstrap的引入和使用
      • 9.5.3 Bootstrap插件的一些常用属性介绍
    • 9.6 前端内容流程导图
  • 第10章 Django
    • 10.1 web应用与http协议
      • 10.1.1 web应用与web框架
    • 10.2 http协议简介
    • 10.3 Django简介
    • 10.4 Django-2的路由层(URLconf)
    • 10.5 Django的视图层
    • 10.6 Django模板层
    • 10.7 Django模型层
      • 模型层一单表操作
      • 模型层二多表操作
    • 10.8 Django组件-cookie与session
    • 10.9 Django组件-forms组件
    • 10.10 Django组件-用户认证
    • 10.11 Django组件-中间件
    • 10.12 Django组件-分页器
    • 10.13 Django与Ajax
    • 10.14习题
  • 第11章 BBS项目(博客系统)
    • 11.1 基于Ajax和用户认证系统的登录验证
    • 11.2 基于Ajax和forms组件的实现注册功能
    • 11.3 系统首页的布局渲染
    • 11.4 个人站点的文章,标签,分类查询
    • 11.5 文章详细页的设计
    • 11.6 点赞与踩灭功能的实现
    • 11.7 评论功能的实现
    • 11.8 基于富文本编辑器框和beautifulSoup模块防止xss攻击
  • 第12章 CRM项目
    • 12.1 权限组件之权限控制
  • 第1章 Python基础(旧版)
    • 1.1 编程语言介绍
    • 1.2 Python介绍
    • 1.3 Python安装
    • 1.4 第一个Python程序
    • 1.5 变量
    • 1.6 程序交互
    • 1.7 基本数据类型
    • 1.8 格式化输出
    • 1.9 基本运算符
    • 1.10 流程控制之 if ... else
    • 1.11 流程控制之 循环
    • 1.12 开发工具IDE
    • 1.13 本章小节
      • 习题答案
    • 1.14 Python开发规范指南
      • 1.14.1 Python风格规范
      • 1.14.2 Python语言规范
  • 第1章 Python基础语法(new)
    • 1.1 编程语言介绍与分类
    • 1.2 Python介绍、发展趋势
    • 1.3 Python环境安装
    • 1.4 开发你的第一个Python程序
    • 1.5 选择最好用的PyCharm IDE
    • 1.6 变量
    • 1.7 注释
    • 1.8 基本数据类型
    • 1.9 读取用户指令
    • 1.10 格式化打印
    • 1.11 运算符
    • 1.12 流程控制之if...else
    • 1.13 流程控制之while循环
    • 1.14 本章练习题&作业
  • 第2章 Python基础-数据类型和文件操作(new)
    • 2.1 上章补充-Bytes类型
  • 第3章 Python基础-函数编程(new)
  • 第4章 Python基础 常用模块(new)
Powered by GitBook
On this page
  • 一 什么是进程
  • 二 进程与程序的区别
  • 三 并发与并行
  • 四 进程的创建(了解)
  • 六 进程的终止(了解)
  • 七 进程的层次结构
  • 八 进程的状态
  • 九 进程并发的实现(了解)

Was this helpful?

  1. 第7章 并发编程
  2. 7.2 并发编程之多进程

7.2.1 进程理论

  • 掌握什么是进程

  • 掌握并发与并行

  • 了解进程创建的方式

  • 掌握进程的三种状态

本节时长需控制在30分钟内

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。

二 进程与程序的区别

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。

他有做生日蛋糕的食谱,

厨房里有所需的原料:面粉、鸡蛋、韭菜,蒜泥等。

在这个比喻中:

做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)

而做蛋糕的各种原料就是输入数据。

进程就是厨师阅读食谱、取来各种原料以及烘制蛋糕等一系列动作的总和。

现在假设计算机科学家egon的儿子alex哭着跑了进来,说:Hey, Dad, my head got stung by a bee.

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

计算机科学家就记录下他照着食谱做到哪儿了(保存进程的当前状态),然后拿出一本急救手册,按照其中的指示处理蛰伤。这里,我们看到处理机从一个进程(做蛋糕)切换到另一个高优先级的进程(实施医疗救治),每个进程拥有各自的程序(食谱和急救手册)。当蜜蜂蛰伤处理完之后,这位计算机科学家又回来做蛋糕,从他 离开时的那一步继续做下去。

需要强调的是:同一个程序执行两次,那也是两个进程,比如打开暴风影音,虽然都是同一个软件,但是一个可以播放苍井空,一个可以播放饭岛爱。

三 并发与并行

无论是并行还是并发,在用户看来都是'同时'运行的,不管是进程还是线程,都只是一个任务而已,真是干活的是cpu,cpu来做这些任务,而一个cpu同一时刻只能执行一个任务

一 并发:是伪并行,即看起来是同时运行。单个cpu+多道技术就可以实现并发

举例(单核+多道,实现多个进程的并发执行):

egon在一个时间段内有很多任务要做:python备课的任务,写书的任务,交女朋友的任务,王者荣耀上分的任务,

但egon同一时刻只能做一个任务(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,再去跟李杰的女朋友聊聊天,再去打一会王者荣耀....这就保证了每个任务都在进行中.

二 并行:同时运行,只有具备多个cpu才能实现并行

单核下,可以利用多道技术,多个核,每个核也都可以利用多道技术(多道技术是针对单核而言的)

有四个核,六个任务,这样同一时间有四个任务被执行,假设分别被分配给了cpu1,cpu2,cpu3,cpu4,

一旦任务1遇到I/O就被迫中断执行,此时任务5就拿到cpu1的时间片去执行,这就是单核下的多道技术

而一旦任务1的I/O结束了,操作系统会重新调用它(需知进程的调度、分配给哪个cpu运行,由操作系统说了算)

可能被分 配给四个cpu中的任意一个去执行

四 进程的创建(了解)

但凡是硬件,都需要有操作系统去管理,只要有操作系统,就有进程的概念,就需要有创建进程的方式,一些操作系统只为一个应用程序设计,比如微波炉中的控制器,一旦启动微波炉,所有的进程都已经存在。

而对于通用系统(跑很多应用程序),需要有系统运行过程中创建或撤销进程的能力,主要分为4中形式创建新的进程

  1. 系统初始化(查看进程linux中用ps命令,windows中用任务管理器,前台进程负责与用户交互,后台运行的进程与用户无关,运行在后台并且只在需要时才唤醒的进程,称为守护进程,如电子邮件、web页面、新闻、打印)

  2. 一个进程在运行过程中开启了子进程(如nginx开启多进程,os.fork,subprocess.Popen等)

  3. 用户的交互式请求,而创建一个新进程(如用户双击暴风影音)

  4. 一个批处理作业的初始化(只在大型机的批处理系统中应用)

无论哪一种,新进程的创建都是由一个已经存在的进程执行了一个用于创建进程的系统调用而创建的:

  1. 在UNIX中该系统调用是:fork,fork会创建一个与父进程一模一样的副本,二者有相同的存储映像、同样的环境字符串和同样的打开文件(在shell解释器进程中,执行一个命令就会创建一个子进程)

  2. 在windows中该系统调用是:CreateProcess,CreateProcess既处理进程的创建,也负责把正确的程序装入新进程。

关于创建的子进程,UNIX和windows

1.相同的是:进程创建后,父进程和子进程有各自不同的地址空间(多道技术要求物理层面实现进程之间内存的隔离),任何一个进程的在其地址空间中的修改都不会影响到另外一个进程。

2.不同的是:在UNIX中,子进程的初始地址空间是父进程的一个副本,提示:子进程和父进程是可以有只读的共享内存区的。但是对于windows系统来说,从一开始父进程与子进程的地址空间就是不同的。

六 进程的终止(了解)

  1. 正常退出(自愿,如用户点击交互式页面的叉号,或程序执行完毕调用发起系统调用正常退出,在linux中用exit,在windows中用ExitProcess)

  2. 出错退出(自愿,python a.py中a.py不存在)

  3. 严重错误(非自愿,执行非法指令,如引用不存在的内存,1/0等,可以捕捉异常,try...except...)

  4. 被其他进程杀死(非自愿,如kill -9)

七 进程的层次结构

无论UNIX还是windows,进程只有一个父进程,不同的是:

  1. 在UNIX中所有的进程,都是以init进程为根,组成树形结构。父子进程共同组成一个进程组,这样,当从键盘发出一个信号时,该信号被送给当前与键盘相关的进程组中的所有成员。

  2. 在windows中,没有进程层次的概念,所有的进程都是地位相同的,唯一类似于进程层次的暗示,是在创建进程时,父进程得到一个特别的令牌(称为句柄),该句柄可以用来控制子进程,但是父进程有权把该句柄传给其他子进程,这样就没有层次了。

八 进程的状态

tail -f access.log |grep '404'

执行程序tail,开启一个子进程,执行程序grep,开启另外一个子进程,两个进程之间基于管道'|'通讯,将tail的结果作为grep的输入。

进程grep在等待输入(即I/O)时的状态称为阻塞,此时grep命令都无法运行

其实在两种情况下会导致一个进程在逻辑上不能运行,

  1. 进程挂起是自身原因,遇到I/O阻塞,便要让出CPU让其他进程去执行,这样保证CPU一直在工作

  2. 与进程无关,是操作系统层面,可能会因为一个进程占用时间过多,或者优先级等原因,而调用其他的进程去使用CPU。

因而一个进程由三种状态

九 进程并发的实现(了解)

该表存放了进程状态的重要信息:程序计数器、堆栈指针、内存分配状况、所有打开文件的状态、帐号和调度信息,以及其他在进程由运行态转为就绪态或阻塞态时,必须保存的信息,从而保证该进程在再次启动时,就像从未被中断过一样。

Previous7.2 并发编程之多进程Next7.2.2 开启进程的两种方式

Last updated 5 years ago

Was this helpful?

进程并发的实现在于,硬件中断一个正在运行的进程,把此时进程运行的所有状态保存下来,为此,操作系统维护一张表格,即进程表(process table),每个进程占用一个进程表项(这些表项也称为进程控制块)