并发&并行&多线程&多进程&协程

并行(Parallelism)

并行是说同一时刻做很多操作。多进程是实现并行的有效方法。因为它可以将许多任务分配到计算机的多个核心上。多进程很适合计算密集型的任务,因为它充分地利用了多个CPU。

多进程(MultiProcessing)

根据上面叙述,多进程将多个任务分配到不同的cpu上,从而实现同一时刻,处理多个任务。它很适合计算密集的任务。
从上面的介绍也可以看出,如果计算机只有一个cpu,那么多进程也是无法实现并行的

并发(Concurrency)

并发是比并行更加宽泛的概念,它指的是,多个任务可以交叉重叠进行。用一个例子来说明下并发和并行两个概念。假设你开了一个餐馆,只有一个厨师,但同时有两桌客人点了菜。简称A桌和B桌,为了让两桌客人都满意,你可以安排厨师,交叉地为两桌客人做菜。为A桌做一道菜,再为B桌做一道菜,如此交叉进行,直到做完所有的菜。这个只能叫并发,不能叫并行。如果你多雇一个厨师,两个厨师,一个做A桌的菜,一个做B桌的菜,这个就算并行了

多线程(Threading)

多线程是实现并发的一个手段。一个进程可以拥有多个线程。当有多个cpu时,多个线程是可以同时执行的,这时就是并行。如果只有一个cpu,那么多个线程可以交叉重叠执行,这时就是并发了。

多进程和多线程比较起来,多线程一般适用于IO密集型的任务。多进程适用于计算密集型的任务

可能,你会有疑问,多线程既然可以并行执行,岂不是也适用于计算密集型的任务?理论上是这样的,只是这里说多进程更适合,是说当数据量比较大时,计算任务之间没有逻辑上的依赖时,多进程更合适一些。因为每个进程都会有自己的进程内存空间,各个进程之间天然隔离。而多线程共享同一个内存空间,线程之间的同步是必须考虑的问题。而这些问题都不是计算密集型任务必须的。所以我们说计算密集型任务更适合多进程

  • 在Thread和Process中,应当优选Process,因为Process更稳定
  • 而且,Process可以分布到多台机器上,而Thread最多只能分布到同一台机器的多个CPU上
  • 多进程会消耗系统较多的资源,系统支持的进程数也有限,虽然运行任务较稳定多线程的单个线程崩溃就会使整个进程崩溃,又有线程全局锁

异步IO支持,就可以用单进程单线程模型来执行多任务,这种全新的模型称为事件驱动模型。

协程就是一个异步IO的支持模式。协程这种子程序,可以在执行的时候中断,等需要耗时的操作执行完后发消息通知主线程,

然后再接着从刚才中断的地方继续执行。这样在任务间的切换是通过程序内部定义来控制的,也不需要线程锁,执行效率高

协程是更加适合IO密集型任务的一种机制,因为线程还需要线程切换的开销,协程却没有
运用协程机制最典型的场景就是异步IO。

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