进程、线程、协程的关系

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协程不是进程,也不是线程,它就是一个函数,一个特殊的函数——可以在某个地方挂起,并且可以重新在挂起处继续运行。所以说,协程与进程、线程相比,不是一个维度的概念。
一个进程可以包含多个线程,一个线程也可以包含多个协程,也就是说,一个线程内可以有多个那样的特殊函数在运行。但是有一点,必须明确,一个线程内的多个协程的运行是串行的。如果有多核CPU的话,多个进程或一个进程内的多个线程是可以并行运行的,但是一个线程内的多个协程却绝对串行的,无论有多少个CPU(核)。这个比较好理解,毕竟协程虽然是一个特殊的函数,但仍然是一个函数。一个线程内可以运行多个函数,但是这些函数都是串行运行的。当一个协程运行时,其他协程必须挂起。
一 协程与进程、线程的比较
虽然说,协程与进程、线程相比不是一个维度的概念,但是有时候,我们仍然需要将它们做一番比较,具体如下:
1 协程既不是进程,也不是线程,协程仅仅是一个特殊的函数,协程跟他们就不是一个维度。
2 一个进程可以包含多个线程,一个线程可以包含多个协程。
3 一个线程内的多个协程虽然可以切换,但是这多个协程是串行执行的,只能在这一个线程内运行,没法利用CPU多核能力。
4 协程与进程一样,它们的切换都存在上下文切换问题。
表面上,进程、线程、协程都存在上下文切换的问题,但是三者上下文切换又有明显不同,见下表:

二 协程的使用场景
一个线程内的多个协程是串行执行的,不能利用多核,所以,显然,协程不适合计算密集型的场景。协程适合I/O 阻塞型。
I/O本身就是阻塞型的(相较于CPU的时间世界而言)。就目前而言,无论I/O的速度多快,也比不上CPU的速度,所以一个I/O相关的程序,当其在进行I/O操作时候,CPU实际上是空闲的。
我们假设这样的场景,如下图:1个线程有5个I/O的事情(子程序)要处理。如果我们绝对的串行化,那么当其中一个I/O阻塞时,其他4个I/O并不能得到执行,因为程序是绝对串行的,5个I/O必须一个一个排队等待处理,当一个I/O阻塞时,其它4个也得等着。

而协程能比较好地处理这个问题,当一个协程(特殊子进程)阻塞时,它可以切换到其他没有阻塞的协程上去继续执行,这样就能得到比较高的效率,如下图所示:

上面举的例子是5个I/O处理,如果每秒500个,5万个或500万个呢?已经达到了“I/O密集型”的程度,而“I/O密集型”确实是协程无法应付的,因为它没有利用多核的能力。这个时候的解决方案就是“多进程+协程”了。
所以说,I/O阻塞时,利用协程来处理确实有优点(切换效率比较高),但是我们也需要看到其不能利用多核的这个缺点,必要的时候,还需要使用综合方案:多进程+协程。
Neutorn可以归类为I/O阻塞型,所以在Neutorn的代码中处处可见协程的相关代码。

进程和线程的关系和区别

1、地址空间:进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;因此线程可以读写同样的数据结构和变量,便于线程之间的通信。相反,进程间通信(IPC)很困难且消耗更多资源。 
2、资源拥有:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程的资源 
3、进程是资源的分配和调度的一个独立单元,而线程是CPU调度的基本单元 
4、二者均可并发执行. 
5、进程的创建调用fork或者vfork,而线程的创建调用pthread_create,进程结束后它拥有的所有线程都将销毁,而线程的结束不会影响同个进程中的其他线程的结束 
6、线程有自己的私有属性TCB,线程id,寄存器、硬件上下文,而进程也有自己的私有属性进程控制块PCB,这些私有属性是不被共享的,用来标示一个进程或一个线程的标志

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时间: 2024-08-09 13:43:55

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初识进程 线程 协程(三):协程

协程:(又称微线程,也是交替运行) 进程-->线程-->协程 协程就是充分利用cpu给该线程的时间,多个协程只使用一个线程,某个任务遇到阻塞,执行下一个任务.如果一个线程只执行一个任务,比较容易进入阻塞队列,如果这条线程永远在工作(协程:一个线程执行多个任务),永远不会进入阻塞队列. 适用场景:    当程序中存在大量不需要CPU的操作时(IO) 特点: 每次都能从上次暂停的位置继续执行 三种实现方式: 1.yield(生成器) 生成器:一边计算一边循环的机制 def a(): ......

python的进程/线程/协程

1.python的多线程 多线程就是在同一时刻执行多个不同的程序,然而python中的多线程并不能真正的实现并行,这是由于cpython解释器中的GIL(全局解释器锁)捣的鬼,这把锁保证了同一时刻只有一个线程被执行. 多线程的特点: 线程比进程更轻量级,创建一个线程要比创建一个进程快10-100倍. 线程共享全局变量. 由于GIL的原因,当一个线程遇到IO操作时,会切换到另一个线程,所以线程适合IO密集型操作. 在多核cpu系统中,最大限度的利用多核,可以开启多个线程,开销比进程小的多,但是这并

进程线程协程那些事儿

一.进程与线程 1.进程 我们电脑的应用程序,都是进程,假设我们用的电脑是单核的,cpu同时只能执行一个进程.当程序出于I/O阻塞的时候,CPU如果和程序一起等待,那就太浪费了,cpu会去执行其他的程序,此时就涉及到切换,切换前要保存上一个程序运行的状态,才能恢复,所以就需要有个东西来记录这个东西,就可以引出进程的概念了. 进程就是一个程序在一个数据集上的一次动态执行过程.进程由程序,数据集,进程控制块三部分组成.程序用来描述进程哪些功能以及如何完成:数据集是程序执行过程中所使用的资源:进程控制

Python并发编程-进程 线程 协程

一.进程 进程:就是一个程序在一个数据集上的一次动态执行过程. 进程由三部分组成: 1.程序:我们编写的程序用来描述进程要完成哪些功能以及如何完成 2.数据集:数据集则是程序在执行过程中所需要使用的资源 3.进程控制块:进程控制块用来记录进程的外部特征,描述进程的执行变化过程,系统可以利用它来控制和管理进程,它是系统感 知进程存在的唯一标志. 二.线程                                                                        

进程线程协程

一.进程 各个进程拥有自己的代码段. 进程拥有自己独立的堆和栈,既不共享堆,亦不共享栈,进程由操作系统调度. 二.线程 线程比进程轻量级,线程的切换cpu花费比进程小,线程能加大系统的并行度. 一个进程的各个线程之间是共享代码段的,各个线程都有一个程序计数器来指向下一条应该执行的指令. 线程拥有自己独立的栈和共享的堆,共享堆,不共享栈,线程亦由操作系统调度(标准线程是的). 三.协程 协程和线程一样共享堆,不共享栈,协程由程序员在协程的代码里显示调度.

进程,线程,协程的相关解释 《转载》

自己不太懂这一块,转发和大家一块分享!!! 进程,由OS来管理,每个进程都有自己独立的内存空间,进程之间通讯主要是通过信号传递的方式来实现的,实现方式有多种,信号量,管道,事件等,任何一种方式的通讯效率都需要过内核,导致通讯效率比较低.由于是独立的内存空间,所以上下文切换的时候需要保存当先调用栈的信息,cpu各寄存器的信息,虚拟内存,以及打开的相关句柄等信息,所以导致上下文切换的代价非常高,因此进程并不适合大量创建. 线程:也是由OS来管理的,一个进程可以拥有多个线程,但是其中每个线程会共享父进

进程线程协程的区别

一.概念 1.进程 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.每个进程都有自己的独立内存空间,不同进程通过进程间通信来通信.由于进程比较重量,占据独立的内存,所以上下文进程间的切换开销(栈.寄存器.虚拟内存.文件句柄等)比较大,但相对比较稳定安全. 2.线程 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存

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进程可靠,开销大 线程共享内存,开销小 协程开销更小, python和go都有 apache是多进程,prework模式是一个进程处理一个请求 nginx也是多进程模式,一个master,多个woker,但是加入了异步非阻塞模式 mysql采用多线程,但是你ps看到的会有多个进程,是因为MySQL一直都是单进程.多线程的工作模式.只是,LinuxThreads并不是真正的线程,因此,这些进程其实还是采用系统调用 clone() 来共享同样的地址空间的.尽管采用 ps 查看的结果看起来是多进程,其

python 进程/线程/协程 测试

# Author: yeshengbao # -- coding: utf-8 -- # @Time : 2018/5/24 21:38 # 进程:如一个人拥有分身(分数数最好为cpu核心数)几乎同时进行做工# 线程:如这个人正在烧开水,但同时又可以在烧水时间内去吃饭,和扫地,这时线程就会对其随机选择,可能还会出现地还没扫完,水就开了,但他还会扫地{这就可能出现数据丢失}..# 协程:这个一个比线程更小的线程非常相似,但他在执行任务时,已经被规划好了,不会就行额外的时间浪费,创建时更省资源 im