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摘要：在一個進(jìn)程內(nèi)部，要同時干多件事，就需要同時運(yùn)行多個子任務(wù)，我們把進(jìn)程內(nèi)的這些子任務(wù)稱為線程?？偨Y(jié)一下，多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式有三種多進(jìn)程模式多線程模式多進(jìn)程多線程模式線程是最小的執(zhí)行單元，而進(jìn)程由至少一個線程組成。
進(jìn)程與線程
很多同學(xué)都聽說過，現(xiàn)代操作系統(tǒng)比如Mac OS X，UNIX，Linux，Windows等，都是支持“多任務(wù)”的操作系統(tǒng)。
什么叫“多任務(wù)”呢？簡單地說，就是操作系統(tǒng)可以同時運(yùn)行多個任務(wù)。打個比方，你一邊在用瀏覽器上網(wǎng)，一邊在聽MP3，一邊在用Word趕作業(yè)，這就是多任務(wù)，至少同時有3個任務(wù)正在運(yùn)行。還有很多任務(wù)悄悄地在后臺同時運(yùn)行著，只是桌面上沒有顯示而已。
現(xiàn)在，多核CPU已經(jīng)非常普及了，但是，即使過去的單核CPU，也可以執(zhí)行多任務(wù)。由于CPU執(zhí)行代碼都是順序執(zhí)行的，那么，單核CPU是怎么執(zhí)行多任務(wù)的呢？
答案就是操作系統(tǒng)輪流讓各個任務(wù)交替執(zhí)行，任務(wù)1執(zhí)行0.01秒，切換到任務(wù)2，任務(wù)2執(zhí)行0.01秒，再切換到任務(wù)3，執(zhí)行0.01秒……這樣反復(fù)執(zhí)行下去。表面上看，每個任務(wù)都是交替執(zhí)行的，但是，由于CPU的執(zhí)行速度實(shí)在是太快了，我們感覺就像所有任務(wù)都在同時執(zhí)行一樣。
真正的并行執(zhí)行多任務(wù)只能在多核CPU上實(shí)現(xiàn)，但是，由于任務(wù)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于CPU的核心數(shù)量，所以，操作系統(tǒng)也會自動把很多任務(wù)輪流調(diào)度到每個核心上執(zhí)行。
對于操作系統(tǒng)來說，一個任務(wù)就是一個進(jìn)程（Process），比如打開一個瀏覽器就是啟動一個瀏覽器進(jìn)程，打開一個記事本就啟動了一個記事本進(jìn)程，打開兩個記事本就啟動了兩個記事本進(jìn)程，打開一個Word就啟動了一個Word進(jìn)程。 有些進(jìn)程還不止同時干一件事，比如Word，它可以同時進(jìn)行打字、拼寫檢查、打印等事情。在一個進(jìn)程內(nèi)部，要同時干多件事，就需要同時運(yùn)行多個“子任務(wù)”，我們把進(jìn)程內(nèi)的這些“子任務(wù)”稱為線程（Thread）。 由于每個進(jìn)程至少要干一件事，所以，一個進(jìn)程至少有一個線程。當(dāng)然，像Word這種復(fù)雜的進(jìn)程可以有多個線程，多個線程可以同時執(zhí)行，多線程的執(zhí)行方式和多進(jìn)程是一樣的，也是由操作系統(tǒng)在多個線程之間快速切換，讓每個線程都短暫地交替運(yùn)行，看起來就像同時執(zhí)行一樣。當(dāng)然，真正地同時執(zhí)行多線程需要多核CPU才可能實(shí)現(xiàn)。
我們前面編寫的所有的Python程序，都是執(zhí)行單任務(wù)的進(jìn)程，也就是只有一個線程。
如果我們要同時執(zhí)行多個任務(wù)怎么辦？
有兩種解決方案：
一種是啟動多個進(jìn)程，每個進(jìn)程雖然只有一個線程，但多個進(jìn)程可以一塊執(zhí)行多個任務(wù)。
還有一種方法是啟動一個進(jìn)程，在一個進(jìn)程內(nèi)啟動多個線程，這樣，多個線程也可以一塊執(zhí)行多個任務(wù)。
當(dāng)然還有第三種方法，就是啟動多個進(jìn)程，每個進(jìn)程再啟動多個線程，這樣同時執(zhí)行的任務(wù)就更多了，當(dāng)然這種模型更復(fù)雜，實(shí)際很少采用。
總結(jié)一下，多任務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式有三種：
多進(jìn)程模式
多線程模式
多進(jìn)程+多線程模式
線程是最小的執(zhí)行單元，而進(jìn)程由至少一個線程組成。如何調(diào)度進(jìn)程和線程，完全由操作系統(tǒng)決定，程序自己不能決定什么時候執(zhí)行，執(zhí)行多長時間。
多進(jìn)程和多線程的程序涉及到同步、數(shù)據(jù)共享的問題，編寫起來更復(fù)雜。
無論是并行還是并發(fā),在用戶看來都是同時運(yùn)行的，不管是進(jìn)程還是線程，都只是一個任務(wù)而已，
真正干活的是CPU，CPU來做這些任務(wù)，而一個cpu（單核）同一時刻只能執(zhí)行一個任務(wù)。
并行：多個任務(wù)同時運(yùn)行，只有具備多個cpu才能實(shí)現(xiàn)并行，含有幾個cpu，也就意味著在同一時刻可以執(zhí)行幾個任務(wù)。
并發(fā)：是偽并行，即看起來是同時運(yùn)行的，實(shí)際上是單個CPU在多道程序之間來回的進(jìn)行切換。
同步就是指一個進(jìn)程在執(zhí)行某個請求的時候，若該請求需要一段時間才能返回信息，那么這個進(jìn)程將會一直等待下去，直到收到返回信息才繼續(xù)執(zhí)行下去。
異步是指進(jìn)程不需要一直等下去，而是繼續(xù)執(zhí)行下面的操作，不管其他進(jìn)程的狀態(tài)。當(dāng)有消息返回時系統(tǒng)會通知進(jìn)行處理，這樣可以提高執(zhí)行的效率。
打電話的過程就是同步通信，發(fā)短信時就是異步通信。
子進(jìn)程創(chuàng)建后，父進(jìn)程和子進(jìn)程有各自不同的地址空間，多道技術(shù)要求物理層面實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間內(nèi)存的
隔離，任何一個進(jìn)程在其地址空間的修改都不會影響到另外一個進(jìn)程。
注意：子進(jìn)程和父進(jìn)程之間是可以有只讀的共享的內(nèi)存區(qū)域的。
進(jìn)程與進(jìn)程之間數(shù)據(jù)（資源）是隔離的，兩個進(jìn)程之間可以基于管道這種方式進(jìn)行通信。在Unix當(dāng)中，是含有進(jìn)程層次的概念的，但是在windows當(dāng)中，是沒有進(jìn)程層次的概念的，所有的進(jìn)程都是地位相同的。
在Linux當(dāng)中，每啟動一個命令，都會啟動一個進(jìn)程。
在其他語言當(dāng)中，一個進(jìn)程里面開啟多個線程，每個線程都可以給一個cpu去使用，但是在
python當(dāng)中，在同一時刻，一個進(jìn)程當(dāng)中只能有一個線程處于運(yùn)行狀態(tài)。
eg:在其他語言當(dāng)中，比如我現(xiàn)在開啟了一個進(jìn)程，這個進(jìn)程當(dāng)中含有幾個線程，如果我現(xiàn)在有多個cpu，每一個線程是可以對應(yīng)相應(yīng)的CPU的。
但是在python當(dāng)中，如果我們現(xiàn)在開啟了一個進(jìn)程，這個進(jìn)程里面對應(yīng)多個線程，同一時刻只有一個線程可以處于運(yùn)行狀態(tài)。
對于其他語言而言，在多CPU系統(tǒng)中，為了最大限度的利用多核，可以開啟多個線程。
但是Python中的多線程是利用不了多核優(yōu)勢的。
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