• 多任务-线程、进程、协程的一些见解


    1.进程拥有自己独立的堆和栈,既不共享堆,亦不共享栈,进程由操作系统调度。

    2.三者的区别

    线程拥有自己独立的栈和共享的堆,共享堆,不共享栈,线程亦由操作系统调度(标准线程是的)。

    协程和线程一样共享堆,不共享栈,协程由程序员在协程的代码里显示调度。

    进程和其他两个的区别还是很明显的。

    3.协程和线程的区别

    协程和线程的区别是:协程避免了无意义的调度,由此可以提高性能,但也因此,程序员必须自己承担调度的责任,同时,协程也失去了标准线程使用多CPU的能力。

    4.举个例子

    打个比方吧,假设有一个操作系统,是单核的,系统上没有其他的程序需要运行,有两个线程 A 和 B ,A 和 B 在单独运行时都需要 10 秒来完成自己的任务,而且任务都是运算操作,A B 之间也没有竞争和共享数据的问题。现在 A B 两个线程并行,操作系统会不停的在 A B 两个线程之间切换,达到一种伪并行的效果,假设切换的频率是每秒一次,切换的成本是 0.1 秒(主要是栈切换),总共需要 20 + 19 * 0.1 = 21.9 秒。如果使用协程的方式,可以先运行协程 A ,A 结束的时候让位给协程 B ,只发生一次切换,总时间是 20 + 1 * 0.1 = 20.1 秒。如果系统是双核的,而且线程是标准线程,那么 A B 两个线程就可以真并行,总时间只需要 10 秒,而协程的方案仍然需要 20.1 秒。

    5.采用一个更加贴近现实的例子

    有一个老板想要开个工厂进行生产某件商品(例如剪子)

    他需要花一些财力物力制作一条生产线,这个生产线上有很多的器件以及材料这些所有的 为了能够生产剪子而准备的资源称之为:进程

    只有生产线是不能够进行生产的,所以老板的找个工人来进行生产,这个工人能够利用这些材料最终一步步的将剪子做出来,这个来做事情的工人称之为:线程

    这个老板为了提高生产率,想到3种办法:

      (1)在这条生产线上多招些工人,一起来做剪子,这样效率是成倍増长,即单进程 多线程方式

      (2)老板发现这条生产线上的工人不是越多越好,因为一条生产线的资源以及材料毕竟有限,所以老板又花了些财力物力购置了另外一条生产线,然后再招些工人这样效率又再一步提高了,即多进程 多线程方式

      (3)老板发现,现在已经有了很多条生产线,并且每条生产线上已经有很多工人了(即程序是多进程的,每个进程中又有多个线程),为了再次提高效率,老板想了个损招,规定:如果某个员工在上班时临时没事或者再  等待某些条件(比如等待另一个工人生产完谋道工序 之后他才能再次工作) ,那么这个员工就利用这个时间去做其它的事情,那么也就是说:如果一个线程等待某些条件,可以充分利用这个时间去做其它事情,其实这就是:协程方式

    6.总结

    (1)进程是资源分配的单位

    (2)线程是操作系统调度的单位

    (3)进程切换需要的资源很最大,效率很低

    (4)线程切换需要的资源一般,效率一般(当然了在不考虑GIL的情况下)

    (5)协程切换任务资源很小,效率高

    (6)多进程、多线程根据cpu核数不一样可能是并行的,但是协程是在一个线程中 所以是并发

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