Python线程、进程、协程结合资料的个人理解

1. 首先要理解几个概念：CPU核心，CPU线程，用户态线程、内核线程、线程、进程、协程

1. CPU核心： 核心数为一个物理CPU拥有的运算单元数量，例如8核，即一个CPU有8个核心，拥有8个独立的运算单元。一个运算单元有一套寄存器，一般还有L1，L2的私有缓存，可以独立执行一个任务(一般是线程)，所以一个核心同一时刻只能运行一个线程，不论这个线程是哪个进程的。每隔一定时间，大概几十毫秒，就会切换线程，即切换任务（可能是同一个进程的线程，也可能是另外一个进程的线程，如果是其它进程的线程，会切换CR3，CR3我暂时理解为进程的上下文、状态切换，例如放在也表里的指针数据等等）

2. CPU线程： 一般来说，一个物理核心就是一个独立的运算单元，一个物理核心(运算单元)同时最多运行一个线程，也就是一个线程数。但是英特尔的超线程技术，可以实现一个核心同时执行多个线程，则产生了逻辑核心数的说法：就是我们说的8核16线程，一个核心能跑二个线程，核心数是8，线程数就是16。
   可以同时执行两个线程是有条件的，CPU在执行一条机器指令时，并不会完全地利用所有的CPU资源，而且实际上，是有大量资源被闲置着的。超线程技术允许两个线程同时不冲突地使用CPU中的资源。比如一条整数运算指令只会用到整数运算单元，此时浮点运算单元就空闲了，若使用了超线程技术，且另一个线程刚好此时要执行一个浮点运算指令，CPU就允许属于两个不同线程的整数运算指令和浮点运算指令同时执行，这是真的并行。所以并不是一定能同时运行两个，需要调度的。

3. 用户态线程、内核线程： （这部分摘抄，还没有理解，后续更新） 知乎链接1 、 知乎连接2
   用户线程： 指不需要内核支持而在用户程序中实现的线程，其不依赖于操作系统核心，应用进程利用线程库提供创建、同步、调度和管理线程的函数来控制用户线程。不需要用户态/核心态切换，速度快，操作系统内核不知道多线程的存在，因此一个线程阻塞将使得整个进程（包括它的所有线程）阻塞。由于这里的处理器时间片分配是以进程为基本单位，所以每个线程执行的时间相对减少。
   内核线程： 由操作系统内核创建和撤销。内核维护进程及线程的上下文信息以及线程切换。一个内核线程由于I/O操作而阻塞，不会影响其它线程的运行。

   为什么这里需要了解到用户线程和内核线程？用户线程，程序开发者可以自己控制线程的状态，比如阻塞、挂起、排队，内核线程用户无法控制状态，只有内核运行后告知结果，比如遇到阻塞了，就把这个线程挂起来，去执行其他的线程了（线程所在的进程就会因为这个线程被阻塞了，而被内核认为这个线程所在的进程有了阻塞，根据调度机制就会运行下一个应该被运行的线程，这个后面切换的线程就可能是其他进程下的线程了）。这里就衍生出来了协程，在协程中，用户可以通过await手动阻塞，然后让当前线程直接执行其他的任务，当阻塞完成后，通过信号驱动来切换当前线程的状态，可以继续执行下去，减少了内核态遇到阻塞切换线程时切换上下文的操作，从而增加效率，线程的执行顺序就遵循系统的调度算法了。

4. 线程、进程、协程 ：

   • 线程：cpu执行任务的最小单元
   • 进程：cpu进行分配资源时的最小单元
   • 协程：是通过代码能力，实现单个线程内的任务调度技巧。

   多进程和多线程体现的是操作系统的能力，而协程体现的是程序员的流程控制能力。