Python中进程、线程、协程的概念

进程是操作系统进行资源分配和调度的最小单位,一个程序至少有一个进程,每个进程的运行空间相互独立;

线程是进程的实体,是CPU调度的最小单位,一个进程至少有一个线程,线程之间共用进程的内存空间;

协程也是线程,称微线程,自带CPU上下文寄存器,是比线程更小的执行单元,协程是用户自己来编写调度逻辑的,对CPU来说,协程其实是单线程,所以CPU不用去考虑怎么调度、切换上下文,这就省去了CPU的切换开销,所以协程在一定程度上又好于多线程。

Python通过yield提供了对协程的基本支持,但是不完全。而第三方的gevent为Python提供了比较完善的协程支持。

gevent是第三方库,通过greenlet实现协程,其基本思想是:

当一个greenlet遇到IO操作时,比如访问网络,就自动切换到其他的greenlet,等到IO操作完成,再在适当的时候切换回来继续执行。由于IO操作非常耗时,经常使程序处于等待状态,有了gevent为我们自动切换协程,就保证总有greenlet在运行,而不是等待IO。

from gevent import monkey

monkey.patch_all()
import gevent
import datetime
import task_models


def download_audio(id):
    print(task_models.download(id))
    gevent.sleep(0)


start = datetime.datetime.now()
num_list = task_models.get_audio()

gevent.joinall(
    [gevent.spawn(download_audio, id) for id in num_list]
)
end = datetime.datetime.now()
print('协程下载时间为:{0}'.format(end - start))

 

Python中,进程线程协程是实现并发编程的不同方式。 1. 进程(Process)是操作系统分配资源的基本单位,每个进程有独立的内存空间,互不干扰。进程之间的通信需要使用特定的机制,如管道、消息队列等。在Python中,可以使用`multiprocessing`模块创建和管理进程。 2. 线程(Thread)是进程内的独立执行流,一个进程可以包含多个线程,它们共享相同的内存空间。线程之间的通信比进程更方便,可以使用共享内存或者全局变量。然而,由于全局解释器锁(GIL)的存在,同一时间只有一个线程在执行Python字节码,因此多线程在CPU密集型任务中并不能提高性能。但是对于I/O密集型任务,多线程可以提升效率。Python内置的`threading`模块提供了对线程的支持。 3. 协程(Coroutine)是一种轻量级的线程,由程序控制在特定位置进行挂起和恢复的并发执行。协程能够在执行过程中被暂停和继续,并且可以通过yield语句进行交互式通信。Python中的协程通过生成器函数(generator function)和`asyncio`库来实现。 总结一下: - 进程是资源分配的基本单位,进程之间资源独立,通信复杂。 - 线程进程内的执行流,共享内存,通信相对方便,但受到GIL的限制。 - 协程是一种轻量级的线程,可以在特定位置挂起和恢复执行,并通过yield语句进行通信。
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