本篇概要

1.線程與多線程

2.進(jìn)程與多進(jìn)程

3.多線程并發(fā)下載圖片

4.多進(jìn)程并發(fā)提高數(shù)字運(yùn)算

關(guān)于并發(fā)

在計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域，并發(fā)編程是一個(gè)很常見的名詞和功能了，其實(shí)并發(fā)這個(gè)理念，最初是源于鐵路和電報(bào)的早期工作。比如在同一個(gè)鐵路系統(tǒng)上如何安排多列火車，保證每列火車的運(yùn)行都不會(huì)發(fā)生沖突。

后來(lái)在20世紀(jì)60年代，學(xué)術(shù)界對(duì)計(jì)算機(jī)的并行計(jì)算開始進(jìn)行研究，再后來(lái)，操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行并發(fā)的處理任務(wù)，編程語(yǔ)言能夠?yàn)槌绦驅(qū)崿F(xiàn)并發(fā)的功能。

線程與多線程

什么是線程

一個(gè)線程可以看成是一個(gè)有序的指令流（完成特定任務(wù)的指令），并且可以通過操作系統(tǒng)來(lái)調(diào)度這些指令流。

線程通常位于進(jìn)程程里面，由一個(gè)程序計(jì)數(shù)器、一個(gè)堆棧和一組寄存器以及一個(gè)標(biāo)識(shí)符組成。這些線程是處理器可以分配時(shí)間的最小執(zhí)行單元。

線程之間是可以共享內(nèi)存并且互相通信的。但是當(dāng)兩個(gè)線程之間開始共享內(nèi)存，就無(wú)法保證線程執(zhí)行的順序，這可能導(dǎo)致程序錯(cuò)誤，或者產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。這個(gè)問題我們?nèi)蘸髸?huì)專門提及。

下面這個(gè)圖片展示了多個(gè)線程在多個(gè)CPU中的存在方式：

線程的類型

在一個(gè)典型的操作系統(tǒng)里面，一般會(huì)有兩種類型的線程：

1.用戶級(jí)線程：我們能夠創(chuàng)建、運(yùn)行和殺死的線程；

2.內(nèi)核級(jí)線程：操作系統(tǒng)運(yùn)行的低級(jí)別線程；

Python工作在用戶級(jí)線程上，我們介紹的內(nèi)容也主要是在用戶級(jí)的線程上運(yùn)行的。

什么是多線程

現(xiàn)在的CPU基本上都是多線程的CPU，比如我們隨意從京東上找一個(gè)Inter的酷睿i5處理器，看看它的產(chǎn)品規(guī)格：

這些CPU能夠同時(shí)運(yùn)行多個(gè)線程來(lái)處理任務(wù)，其實(shí)從本質(zhì)上來(lái)說，這些CPU是利用一個(gè)能夠在多個(gè)線程之間快速切換的單個(gè)內(nèi)核來(lái)完成多線程的運(yùn)行的，切換線程的速度足夠快，所以我們并不會(huì)感覺到。但實(shí)質(zhì)上，它們并不是同時(shí)運(yùn)行的。

為了形象的理解多線程，我們來(lái)回憶一個(gè)場(chǎng)景。

在大學(xué)時(shí)代，期末的時(shí)候，有些科目的老師為了不為難大家，把考試設(shè)為開卷考試，不知道大家面對(duì)開卷考試的時(shí)候，做題的順序是怎樣的？

在單線程的工作模式下，我們從選擇題到填空題到簡(jiǎn)答題再到分析題，一個(gè)一個(gè)按順序的寫。

遇到一個(gè)特別難的題目，我們就要翻書翻資料了，當(dāng)然既然是開卷考試，有些題目的答案就不可能直接出現(xiàn)在教科書中，那么我們就要花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)找答案，直到考試結(jié)束，因?yàn)槟硞€(gè)難題耗費(fèi)的翻書時(shí)間太多，導(dǎo)致后面一些簡(jiǎn)單的題目也沒用做，嗯，開卷都寫不完試卷，掛科名額就給你了。