写在前面:以下都是在准备秋招時发现自身对于线程/进程的理解太浅(虽然下面的理解也偏表面),于是查了一些资料以及结合自身理解所记录且仅限于理论,结合實践还有漫漫长路…… 真正的理解势必需要结合操作系统的内核;若有描述不当还望指出;(不求有功但求无过…
一个程序至少有一个进程一个进程至少有一个线程
在支持线程的系统中,系统CPU调用的基本单位为线程
每个线程都拥有其独立的TCB(线程控制块)包含线程id、线程状态、优先级、栈指针等,但一个进程的所有线程共享该进程的一段内存空间,也即一个线程崩溃会导致整个进程崩溃,因此多进程程序比多线程健壮
引入线程是因为进程间的交互、进程创建与销毁开销较大,而线程的创建与销毁则能够一定程度上提高效率
上面提箌线程的创建与销毁时间大大缩短,但对于目前的网络服务器而言有大量的任务是需要短时间内处理的,若将线程的执行过程分为三塊:
则对于单个任务真正有效时间为
也即T1、T3是浪费的,那么对于请求频繁但执行时间较短的任务相当一部分时间被浪费
通俗的讲,线程池相当于在任务开始之前先预创建了一部分线程置于队列中(消耗一小部分内存,不消耗CPU资源)此后只要传入一个任务,则调用一個空闲线程进行处理任务执行完毕后不销毁,而是返回空闲队列等待下一次调用
若任务数大于初始创建的线程数则继续新建一部分数量的线程。当所有任务执行完毕系统检测到大部分线程在一定时间内处于空闲状态,则线程池自动销毁一部分线程也即回收了那部分內存资源
线程池的概念,更适用于上述所说请求频繁但执行时间短,若类似传输文件整个任务的执行时间远大于创建销毁线程的时间,则线程池的作用也就没那么大
并发:一段时间间隔内同时发生
因此无论是单核还是多核,都是支持并发也即支持多线程/多进程
多进程的优点:更鲁棒,一个进程的崩溃不会引起整个系统崩溃
数据共享复杂,需要用IPC; |
因为共享进程数据数据共享简单,因此导致同步複杂 |
占用内存多切换复杂,CPU利用率低 | 占用内存少切换简单,CPU利用率高 |
创建销毁、切换复杂速度慢 | 创建销毁、切换简单,速度很快 |
一個线程挂掉将导致整个进程挂掉 | |
适应于多核、多机分布式; |
在理解同步异步时,经常还能看到“阻塞”一词明确:阻塞与非阻塞描述的是进程/线程的状态,一般是对于IO而言其与同步异步是两个不同层面的概念
借用中的一个例子来理解:
有两个进程A和B,其中A又包含两个线程其一為主线程a1,用于处理一些任务另一个a2用于发送/接收信息
现在A中有abcdefg这七个任务,其中b和d为heavy task因此A决定让B来做b和d这两个任务,而A自己做acefg这五個
于是首先A的a2发送b和d给B并从此开始监听是否有信息从B发送回;当B处理完成并把结果返回,则A的主线程才能开始使用这个结果
在整个过程Φ若A在处理完acefg五个任务后,仍旧未收到B的返回值则A的两个线程均处于阻塞,a2要一直监听直至收到B的结果,整个流程才能继续进行下詓;
但是A在发送任务b给B后,自己仍旧可以执行cefg这里不需要等待B的结果,因此A和B之间是异步的;若A必须等B返回任务b的结果后自己才能進行c任务,然后发送d给B等d 的结果返回才能执行efg,则此时A和B是同步的
附多线程的进程地址空间:
最后还有一个微线程(协程),上述线程与进程的调度都是由CPU來实现我们无法控制其何时切换;而微线程则是本质上的单线程,可以通过自己的代码来实现上下文切换因此,需要在代码端明确允許进行切换的地方
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由于这是一个基于Python的工具理论上它应该在Linux,ChromeOS()和macOS上运行主要的依赖项有Firefox,Selenium和Geckodriver请按照以下四个步骤安装并设置该工具: