pyhon——进程线程、与协程基础概述

　　一直以来写博客都是实用主义者，只写用法，没信心写原理，但是每一次写作业的过程都有一种掘地三尺的感觉，终于，写博客困难症重症患者经历了漫长的思想斗争，还是决定把从网上淘到的各种杂货和自己的总结放在一起，写一次原理文。。。算是继上次装饰器之后的第二次挖祖坟事件，只是这次是主动挖~~~

开胃菜——同步和异步

　　记得刚毕业那会儿，同事问我，知不知道同步和异步，我一脸茫然的摇摇头，换来的是一脸看白痴的表情，现在渐渐明白了一些，觉得并没有多高深。举个栗子：你叫我去吃饭，我听到了就立刻和你去吃饭，如果我没听到，你就一直叫我，直到我听见和你一起去吃饭，这个过程叫同步；异步过程指你叫我去吃饭，然后你就去吃饭了，而不管我是否和你一起去吃饭。而我得到消息后可能立即就走，也可能过段时间再走。

　　所以喽，我们不要被那些看起来晦涩的专业名词吓到了，不过就是吃顿饭的事儿，同事又是一脸看白痴的表情→_→：吃货学python就只能想到吃。。。

　　哈哈，官方的解释搬过来：

　　　　同步是指：发送方发出数据后，等接收方发回响应以后才发下一个数据包的通讯方式。

　　　　异步是指：发送方发出数据后，不等接收方发回响应，接着发送下个数据包的通讯方式。

初始化进程、线程与协成的概念

什么是进程？

　 进程，是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。前面的话我也没懂，用非官方的白话来解释就是——执行中的程序是进程，比如qq不是进程，但是当我们双击qq开始使用它的时候，它就变成了一个进程。我们写的python程序，只有当我们执行它的时候，它才是进程。我们正在执行的IE浏览器，QQ，pycharm都是进程，从操作系统的角度来讲，每一个进程都有它自己的内存空间，进程之间的内存是独立的。

什么是线程？

　　线程，有时被称为轻量级进程，是程序执行流的最小单元。我们可以理解为，线程是属于进程的，我们平时写的简单程序，是单线程的，多线程和单线程的区别在于多线程可以同时处理多个任务，这时候我们可以理解为多线程和多进程是一样的，我可以在我的进程中开启一个线程放音乐，也可以开启另外的线程聊qq，但是进程之间的内存独立，而属于同一个进程多个线程之间的内存是共享的，多个线程可以直接对它们所在进程的内存数据进行读写并在线程间进行交换。

进程与线程之间的关系

先推荐一个链接，这篇文章用漫画的形式讲解了进程与线程的关系：http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/04/processes_and_threads.html

    

　　如上图，假装我们已经看完了上面的连接。这里来为偷懒的同志们解释一下，左图为进程与线程之间的关系。每个进程都有属于自己的线程，至少一个。右图是进程、单线程进程，多线程进程在内存中的情况。

关于python线程的那个传说：

　　在python界一直有着一个古老的传说，那就是python的多线程是鸡肋，那么这个传说的信度到底有多少呢？如果我们的代码是CPU密集型（涉及到大量的计算），多个线程的代码很有可能是线性执行的，所以这种情况下多线程是鸡肋，效率可能还不如单线程，因为有context switch（其实就是线程之间的切换和线程的创建等等都是需要消耗时间的）；但是：如果是IO密集型，多线程可以明显提高效率。例如制作爬虫，绝大多数时间爬虫是在等待socket返回数据。这个时候C代码里是有release GIL的，最终结果是某个线程等待IO的时候其他线程可以继续执行。

　　那么，为什么我们大python会这么不智能呢？我们都知道，python是一种解释性语言，在python执行的过程中，需要解释器一边解释一边执行，我们之前也介绍了，同一个进程的线程之间内存共享，那么就会出现内存资源的安全问题，python为了线程安全，就设置了全局解释器锁机制，既一个进程中同时只能有一个线程访问cpu。作为解释型语言，python能引入多线程的概念就已经非常不易了，目前看到的资料php和perl等多线程机制都是不健全的。解释型语言做多线程的艰难程度可以想见。。。具体下面的链接推荐：python的最难问题。

　　正是由于python多线程的缺陷，我们在这里需要引入协成的概念。

什么是协程？

　　协程是一种用户态的轻量级线程。如果说多进程对于多CPU，多线程对应多核CPU，那么事件驱动和协程则是在充分挖掘不断提高性能的单核CPU的潜力。我们既可以利用异步优势，又可以避免反复系统调用，还有进程切换造成的开销，这就是协程。协程也是单线程，但是它能让原来要使用异步+回调方式写的非人类代码,可以用看似同步的方式写出来。它是实现推拉互动的所谓非抢占式协作的关键。对于python来说，由于python多线程中全局解释器导致的同时只能有一个线程访问cpu，所以对协程需求就相比于其他语言更为紧迫。

进程、线程与协程

　　从硬件发展来看，从最初的单核单CPU，到单核多CPU，多核多CPU，似乎已经到了极限了，但是单核CPU性能却还在不断提升。server端也在不断的发展变化。如果将程序分为IO密集型应用和CPU密集型应用，二者的server的发展如下：

　　　　IO密集型应用: 多进程->多线程->事件驱动->协程
　　　　CPU密集型应用:多进程-->多线程

　　调度和切换的时间：进程   >   线程   >  协程

偷懒的同学看这里→_→：不需要实现复杂的内存共享且需利用多cpu，用多进程；实现复杂的内存共享及IO密集型应用：多线程或协程；实现复杂的内存共享及CPU密集型应用：协程

　　开始写连载的博客了，哈哈，感觉还是短短的文章可读性强~~~

　　进程、线程和协成的详解如下：

　　　　进程篇：http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/5110844.html

　　　　线程篇——基础篇：http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/5109737.html

　　　　线程篇——进阶篇：http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/5110160.html

　　　　线程篇——线程池：http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/5106564.html

　　　　协程篇：http://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/5110969.html

　　参考文献：
　　　　同步和异步相关：http://jingyan.baidu.com/article/295430f1cbfa8f0c7e0050ab.html

　　　　python的最难问题【译】多线程相关：http://www.oschina.net/translate/pythons-hardest-problem

　　　　浅谈对协程的理解：http://blog.csdn.net/qq910894904/article/details/41699541