并发编程

并发编程：
计算机又叫点电脑，为了代替人的工作而诞生的一种工具
操作系统发展史，第一代手工穿孔卡片，同一时间机房只有一个人在进行操作，对操作者来说是有好处的，但对等待者和cpu来说是不友好的，利用率极低

第二代出现了成批处理，首先出现的是联机批处理系统即作业的输入输出由cpu来处理，然后出现的是脱机批处理系统，解决了高速主机和
慢速威慑的矛盾，从而提高cpu利用率，并且出现了一种不与主机直接相连而专门用于输入输出的设备

经过两代的发展计算机已经有很高的CPU利用率，但是仍然存在运行期间发出输入/输出（I/O）请求后，高速的CPU便处于等待低速的I/O完成状态，致使CPU空闲。为改善CPU的利用率，又引入了多道程序系统。

多道技术：单核实现并发效果
并发：看起来像是同时运行
并行：真正意义上的同时进行 ps：1.并行是一种并发，但并发不都是并行 2.单核计算机可定不能实现并行，但是可以实现并发

依靠对资源的充分利用完成节省多个程序运行的总耗时

多道技术的重点知识
空间上的复用：多个程序共用一套计算机硬件
时间上的复用：切换+保存状态，切换cpu分为两种情况：1.当一个程序遇到IO操作的时候，操作系统会剥夺该程序的CPU执行权限（提高了cpu利用率同时不影响程序执行效率）
2.当一个程序长时间占用CPU是，操作系统会剥夺该程序的CPU执行权限（降低了程序运行效率）

进程理论：
程序和进程的区别：程序就是一堆躺在硬盘上的代码，进程则是表示程序正在执行的过程

要想多个程序同时进行就要进行进程的调度，先运行那个该切换那个如何切换都是调度需要考虑的事情

1.先来先服务调度算法，对长作业比较友好，但是对短作业就并不友好
2.短作业优先调度，但其对长作业不利；不能保证紧迫性进程被及时处理；作业的长短只是被估算出来的。
3.时间片轮转法+多级反馈队列：
时间片就是将固定的占用cpu时间切分成很多分，每一份表示一个时间片。在轮转法中，加入到就绪队列的进程有3种情况：
一种是分给它的时间片用完，但进程还未完成，回到就绪队列的末尾等待下次调度去继续执行。
另一种情况是分给该进程的时间片并未用完，只是因为请求I/O或由于进程的互斥与同步关系而被阻塞。当阻塞解除之后再回到就绪队列。
第三种情况就是新创建进程进入就绪队列。
多级反馈队列在本人看来类似于将就绪态进行分级，从而区别出各个级别之间的优先级来，仅当第一队列空闲时，调度程序才调度第二队列中的进程运行

那么根据两者的结合我们可以得出以下方式，当一个新进程诞生的时候会被优先放入第一队列，这就保证了在开启新进程时会第一时间做出响应，而之后如果在分配的时间片内对CPU占用没有结束那么会被放在第二队列，当且仅当第一队列没有进程需要占用CPU时，会给第二队列发放时间片。以此类推

进程三态转换图：首先进程进入就绪状态（所有程序在运行之前都要首先进入就绪态），

两对重要的概念：
同步和异步：描述的是任务的提交方式
同步：任务提交之后，原地等待任务的返回结果，等待的过程中不做任何事。在程序层面上表现出来的感觉就是卡住
异步：任务提交之后，不原地等待任务的返回结果，直接去做其他事情，任务的返回结果会有一个异步回调机制自动处理
阻塞和非阻塞：描述的是程序的运行状态
阻塞：阻塞态
非阻塞：就绪态和运行态
理想状态：我们应该让代码永远处于就绪态和运行态之间

开启进程的两种方式
线程与进程开启方式是差不多的
windows操作系统下创建进程要在main内创建，因为在win下创建进程类似于模块导入，会从上之下执行
linux中会直接将代码拷贝一份

进程间数据相互隔离

from multiprocessing import Process
import time
#第一种
# def task(name):
#     print(f"{name} is running")
#     time.sleep(3)
#     print(f"{name} is over")
#
# if __name__ == '__main__':
#     p = Process(target=task, args=("jason",))
#     p.start()


#第二种类的继承

# class MyProcess(Process):
#     pass

'''
总结：创建进程就是在内存中申请一块内存空间将需要运行的代码丢进去
      
      一个进程对应在内存中就是一块独立的内存空间
      多个进程对应在内存中就是多块独立的内存空间
      
      进程与进程之间数据默认情况下是无法直接交互的，如果想要交互
      可以借助第三方工具
'''