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Python中使用多進程來實現(xiàn)并行處理的方法小結

2020-02-16 02:02:10
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供稿:網(wǎng)友

進程和線程是計算機軟件領域里很重要的概念,進程和線程有區(qū)別,也有著密切的聯(lián)系,先來辨析一下這兩個概念:

1.定義

進程是具有一定獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動,進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位.
線程是進程的一個實體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位.線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點在運行中必不可少的資源(如程序計數(shù)器,一組寄存器和棧),但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源.

2.關系

一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程;同一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行.

相對進程而言,線程是一個更加接近于執(zhí)行體的概念,它可以與同進程中的其他線程共享數(shù)據(jù),但擁有自己的棧空間,擁有獨立的執(zhí)行序列。

3.區(qū)別

進程和線程的主要差別在于它們是不同的操作系統(tǒng)資源管理方式。進程有獨立的地址空間,一個進程崩潰后,在保護模式下不會對其它進程產(chǎn)生影響,而線程只是一個進程中的不同執(zhí)行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量,但線程之間沒有單獨的地址空間,一個線程死掉就等于整個進程死掉,所以多進程的程序要比多線程的程序健壯,但在進程切換時,耗費資源較大,效率要差一些。但對于一些要求同時進行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作,只能用線程,不能用進程。

1) 簡而言之,一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程.

2) 線程的劃分尺度小于進程,使得多線程程序的并發(fā)性高。

3) 另外,進程在執(zhí)行過程中擁有獨立的內(nèi)存單元,而多個線程共享內(nèi)存,從而極大地提高了程序的運行效率。

4) 線程在執(zhí)行過程中與進程還是有區(qū)別的。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執(zhí)行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執(zhí)行,必須依存在應用程序中,由應用程序提供多個線程執(zhí)行控制。

5) 從邏輯角度來看,多線程的意義在于一個應用程序中,有多個執(zhí)行部分可以同時執(zhí)行。但操作系統(tǒng)并沒有將多個線程看做多個獨立的應用,來實現(xiàn)進程的調(diào)度和管理以及資源分配。這就是進程和線程的重要區(qū)別。

4.優(yōu)缺點

線程和進程在使用上各有優(yōu)缺點:線程執(zhí)行開銷小,但不利于資源的管理和保護;而進程正相反。同時,線程適合于在SMP機器上運行,而進程則可以跨機器遷移。

這篇文章主要講多進程在Python中的應用

Unix/Linux操作系統(tǒng)提供了一個fork()系統(tǒng)調(diào)用,它非常特殊。普通的函數(shù)調(diào)用,調(diào)用一次,返回一次,但是fork()調(diào)用一次,返回兩次,因為操作系統(tǒng)自動把當前進程(稱為父進程)復制了一份(稱為子進程),然后,分別在父進程和子進程內(nèi)返回。

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